С помощью радиотелескопа FAST, являющегося крупнейшим в мире и имеющего диаметр 500 метров, китайские ученые провели тщательное изучение необычного вращающегося радиотранзиента, получившего название RRAT J1574+4703. Полученные данные свидетельствуют о том, что этот объект проявляет своеобразную динамику, чередуя периоды спорадического излучения, свойственные радиотранзиентам, и состояние, типичное для обычных пульсаров.
Вращающиеся радиотранзиенты (RRAT) – это редкий подкласс пульсаров, характеризующийся крайне нерегулярным и спорадическим излучением. Впервые объекты данного типа были обнаружены в 2006 году в виде спорадически возникающих, диспергированных импульсов, интервалы между появлением которых составляют от нескольких минут до нескольких часов. Тем не менее, природа этих транзиентов на данный момент остается в значительной степени неизученной. В научном мире существует предположение, что они могут являться обычными пульсарами, демонстрирующими лишь эпизодические, но мощные всплески излучения. Поскольку на сегодняшний день известно немногим более ста подобных объектов, каждое новое наблюдение существенно расширяет представления об их природе.
Объект RRAT J1574+4703 был обнаружен в 2023 году. Период его вращения составляет около 0,28 секунды, а предполагаемый возраст – примерно 21 миллион лет, что значительно больше возраста, характерного для пульсаров. Магнитное поле на поверхности объекта достигает 244 миллиарда Гаусс, что выше, чем у обычных пульсаров. Ранее проведенные исследования этого источника уже показали наличие ряда необычных свойств, таких как дрейф субъимпульсов, крайне узкие импульсы и частое проявление двойных пиков в сигнале.
Для более детального изучения этих явлений группа астрономов во главе с Синь Сюя из Гуйчжоуского педагогического университета осуществила наблюдения за RRAT J1574+4703 с помощью телескопа FAST на центральной частоте 1250 МГц. Полученные данные позволили ученым выявить у объекта два различных состояния: состояние, характеризующееся вращающимся радиотранзитом (RRAT), и состояние обычного пульсара (NP). Специалисты отмечают, что в режиме RRAT объект создает короткие, нечастые всплески, которые, как правило, занимают всего один период пульсара. В свою очередь, при состоянии нормального пульсара излучение становится более интенсивным и широким, а импульсные серии способны продолжаться от нескольких десятков до сотен периодов.
Анализ выявил, что около 98% времени RRAT J1574+4703 находится в режиме RRAT, который периодически прерывается кратковременными эпизодами, когда он функционирует как обычный пульсар. Продолжительность эпизодов NP-состояния изменяется от 20 до 170 периодов и сопровождается полным прекращением излучения, известным как нуллинг. Продолжительность эпизодов в режиме RRAT может колебаться от 180 до 8000 периодов вращения.
В ходе исследования было установлено, что в период, когда пульсар находится в состоянии нормального пульса, он демонстрирует смену режимов излучения. Анализ показал, что примерно 44% времени в этом режиме объект функционирует в обычном состоянии, а приблизительно 39% времени — в отклоняющемся от нормы.
В заключение авторы научной работы отмечают, что необычное поведение RRAT J1574+4703 позволяет сделать вывод о его возможной роли в качестве переходного звена между обычными пульсарами и вращающимися радиотранзиентами. Фактически, он демонстрирует промежуточную стадию эволюции между нуллинг-пульсарами (пульсарами с исчезновением импульсов) и RRAT, что расширяет возможности для изучения жизненного цикла этих необычных объектов.
Результаты исследования были на сервере препринтов arXiv.