Странный радиосигнал на краю Млечного Пути ведёт себя не так, как всё остальное в галактике

Многие объекты, разбросанные по Млечному Пути, мерцают, светятся и пульсируют по-своему. От отрывистого статического шума пульсара до внезапной вспышки и медленного угасания света новой — астрономы хорошо разбираются в различных переходных изменениях, которые претерпевают космические объекты. Однако было бы ошибкой думать, что каталог звёздных странностей уже полон.

Теперь астрономы наблюдают объект, ведущий себя так, как никто раньше не видел. Он называется VT J1906+0849, расположен за внешним рукавом Стрельца — Лебедя Млечного Пути и меняется в ярком радиосвете.

Странность в том, что то, что питает объект, по-видимому, работает в масштабе десятилетий. «Источник, — пишут астрономы в статье под руководством Джесси Миллер из Калифорнийского технологического института, — представляет собой далёкий галактический синхротронный переходный объект, остававшийся радиоярким около двух десятилетий, демонстрируя эволюционирующую частоту спектрального поворота и малое видимое расширение».

Почему это необычно

Большинство меняющихся объектов, которые астрономы обнаруживают на ночном небе, преобразуются на относительно коротких временных масштабах — от миллисекунд до месяцев. Это во многом связано с технологией: тем, как мы наблюдаем небо и как долго мы делаем это подробно.

В 1990-х годах многие крупномасштабные обзоры начали внимательнее изучать всё небо, и за прошедшие годы к ним присоединились многие другие. VT J1906+0849 впервые привлёк внимание астрономов в данных, собранных в 2017 году в рамках обзора неба Very Large Array (VLASS). Там, на расстоянии не менее 49 000 световых лет от Земли, за спиральным рукавом галактики, находился самый яркий радиопереходный объект, обнаруженный обзором.

При уровне около 70 миллиджански это был чрезвычайно яркий радиопереходный объект, особенно на таком огромном расстоянии. Естественно, это вызвало вопросы: что это, чёрт возьми, такое и было ли это пропущено в предыдущих данных обзора?

Что показали архивы

Так началась знакомая астрономам спешка: поиск других наблюдений, охватывающих тот же участок неба, и выяснение того, как их источник выглядел в этих наблюдениях. Было несколько радиобзоров, охвативших тот же участок неба до наблюдения VLASS 2017 года.

В 1996 году в данных, собранных в рамках обзора неба NRAO VLA, на этом месте не было абсолютно ничего. Но к 2005 году ситуация начала меняться. В ходе нескольких обзоров, наблюдавших объект между 2006 и 2013 годами, он показал общее усиление яркости, достигнув пика около 200 миллиджански в 2014 году. Обнаружение 2017 года, по-видимому, застало VT J1906+0849 в момент угасания от этого пика, но общая кривая блеска была настолько странной, что единственным разумным действием было посмотреть, что он будет делать дальше.

Исследователи получили последующие наблюдения в 2019, 2024 и 2026 годах, а также дополнительные наблюдения в 2025 году, которые захватили уголок неба с VT J1906+0849. И какое-то время казалось, что VT J1906+0849 затихает. Наблюдения 2019 и 2024 годов показали, что он становится всё слабее.

Затем, в конце 2025 года, он снова начал ярчать. В данных, полученных с помощью Very Large Array, астрономы наблюдали, как VT J1906+0849 снова становится ярче.

Что не так с его спектром

Это уже странно. Но это ещё не самое странное. Астрономы могут многое узнать о радиоисточнике, изучая, насколько ярко он светит на разных длинах волн радиоспектра. В случае VT J1906+0849 радиоизлучение поднимается до пика на определённой частоте, а затем снова падает. Но этот пик не ведёт себя предсказуемо.

В 2019 году он находился на уровне около 1,9 гигагерца. К 2024 году он сместился вниз до примерно 0,8 гигагерца. Но к 2026 году он снова поднялся до примерно 2,2 гигагерца. Хотя спектральные пики для 2014 и 2025 годов были плохо ограничены, оба, по-видимому, находились на существенно более высоких частотах.

Смещение пика яркости не является необычным, но обычно оно происходит определённым образом для определённого излучения. Исследователи полагают, что радиоизлучение этого объекта происходит от энергичных заряженных частиц, движущихся через магнитные поля посредством синхротронного излучения.

Если бы источник был просто расширяющимся облаком материала, как часто бывает в случае синхротронного излучения, его меняющийся радиоспектр, как ожидалось бы, следовал бы более предсказуемой схеме, причём пик смещался бы к более низким частотам по мере расширения облака.

Но VT J1906+0849, похоже, не расширяется сколько-нибудь значительно. Несмотря на драматические изменения яркости и радиоспектра, исследователи нашли мало свидетельств того, что источник расширился за несколько лет наблюдений. А внезапный сдвиг обратно к более высоким частотам предполагает нечто гораздо более сложное, чем простое охлаждение и рассеивание облака энергичных частиц.

Три возможности

В сочетании с повторным усилением яркости подсказки позволяют предположить, что бы VT J1906+0849 ни делал, это продолжающийся процесс. Есть несколько возможностей, но три особенно интересны.

Одна из вещей, которая может ярчать, а затем угасать со временем, — это взрыв, такой как новая. Но выброшенный материал должен показывать признаки расширения, даже если бы временной масштаб имел смысл, чего он не имеет.

Другой вариант — туманность, питаемая пульсаром, но скачущий пик частоты слишком хаотичен.

Остаётся третий вариант, и это частый подозреваемый во многих космических загадках: чёрная дыра, занимающаяся «перекусом». Или, если выражаться строго, чёрная дыра или нейтронная звезда, аккрецирующая вещество от компаньона в двойной системе.

Однако если это компактный объект, который «перекусывает», он удивительно хорошо скрывает доказательства. Наблюдения с помощью телескопа НАСА Swift не обнаружили ни малейшего признака мощных рентгеновских лучей, ожидаемых от такой аккрецирующей системы. Но отсутствие обнаружения не обязательно означает отсутствие излучения. И есть ещё один объект в Млечном Пути, который может предложить последнюю, решающую подсказку.

Аналогия с SS 433

SS 433 — объект, расположенный примерно в 18 000 световых лет от Земли, и он чрезвычайно склонен к странностям. Считается, что он состоит из чёрной дыры или нейтронной звезды, обращающейся с компаньоном каждые 13 дней.

Но действительно интересно в SS 433 то, что происходит с материалом, оттягиваемым от звезды-компаньона. Часть его падает на компактный объект, но многое выбрасывается обратно в космос в виде мощных струй и плотного ветра из диска материала, вращающегося вокруг центрального объекта.

Этот ветер может также затемнять рентгеновские лучи, производимые процессом аккреции, скрывая часть доказательств того, что происходит в сердце системы. Исследователи полагают, что нечто подобное может происходить с VT J1906+0849. Если компактный объект непрерывно выбрасывает струю энергичных частиц в плотный окружающий ветер, взаимодействие может производить странное меняющееся радиоизлучение, препятствуя свободному расширению излучающего материала. Это также могло бы объяснить отсутствующие рентгеновские лучи. И есть ещё одна подсказка: инфракрасные наблюдения VT J1906+0849 выявили свидетельства газа, движущегося со скоростью около 2000 километров в секунду, что согласуется с мощным истечением.

Что остаётся

Это убедительная возможность, но далеко не подтверждённая идентификация. Потребуются дополнительные наблюдения, чтобы определить, действительно ли VT J1906+0849 является более молодым родственником SS 433 или чем-то ещё более странным.

«VT J1906+0849, — пишут они, — подчёркивает потенциал широкопольных радиобзоров для обнаружения популяции затенённых галактических аккреторов, которые трудно идентифицировать на других длинах волн».