Gaia22ayj — это магнитный аккрецирующий белый карлик, как обнаружили астрономы

Покрытие Gaia с 2014 по 2024 год показывает постоянную модуляцию высокой амплитуды, в то время как и ZTF (с 2018 года) и Gaia показывают всплеск ∼ 3-mag, начинающийся 3 апреля 2022 года. Покрытие ATLAS показывает, что всплеск длится два дня, в течение которых модуляция высокой амплитуды, наблюдаемая в состоянии покоя, исчезает. Низкая амплитуда и короткая продолжительность всплеска больше напоминают те, которые наблюдаются в IP, чем в немагнитных карликовых новых. В любом случае этот всплеск предполагает продолжающуюся аккрецию в Gaia22ayj. Автор: Rodriguez et al., 2025.

Международная группа астрономов провела многоволновые наблюдения переменной звезды, обозначенной Gaia22ayj. Результаты наблюдательной кампании указывают на то, что эта звезда является магнитным аккрецирующим белым карликом. Результаты подробно изложены в статье, опубликованной 2 января на сервере препринтов arXiv.

Обнаружение и изучение переменных звезд может дать важные сведения об аспектах звездной структуры и эволюции. Исследование переменных также может быть полезным для лучшего понимания шкалы расстояний во Вселенной.

Катаклизмические переменные (CV) — это двойные звездные системы, состоящие из белого карлика (WD) и нормальной звезды-компаньона. Они нерегулярно увеличивают яркость в большой степени, а затем снова падают до состояния покоя.

Поляры — это подкласс катаклизмических переменных, отличающихся от других CV наличием очень сильного магнитного поля в их белых карликах, тогда как в промежуточных полярах (IP) это магнитное поле слабее. Наблюдения показывают, что в полярах вращение белого карлика обычно синхронизировано с орбитальным периодом, тогда как в IP белый карлиок вращается примерно в 10–100 раз быстрее орбитального периода.

Gaia22ayj был впервые обнаружен в марте 2022 года на расстоянии около 8150 световых лет, когда он претерпел оптическую вспышку. Первоначальные исследования этого объекта показали, что это двойная звезда WD, на основании обнаруженного периода 9,36 минут, который, как предполагалось, является орбитальным периодом системы.

Однако теперь в новом исследовании, проведенном группой астрономов, Антонио С. Родригес из Калифорнийского технологического института (Калтех) указывает на совершенно иной сценарий.

«Мы представляем многоволновые данные, чтобы показать, что период 9,36 мин в Gaia22ayj не является орбитальным периодом двойной системы, а скорее периодом вращения белого карлика (или биения спина-орбиты) аккрецирующего магнитного белого карлика. В этом смысле Gaia22ayj похож на IP, но его большая фотометрическая амплитуда и спектроскопическая модуляция напоминают поляры, поэтому можно предположить, что это, как минимум, новый эмпирически определенный подкласс магнитных карликовых галактик», — объясняют исследователи.

Исследование показало, что Gaia22ayj пульсирует в оптическом и ближнем инфракрасном диапазонах с периодом 9,36 минут. В оптическом диапазоне источник пульсирует на экстремальных уровнях, изменяя яркость в 7,5–10 раз в течение 2,5 минут. Астрономы предполагают, что за такое поведение отвечает широкополосная спектральная модуляция, напоминающая циклотронное излучение в полярах.

Наблюдения показывают, что период 9,36 минут сопровождается модуляцией высокой амплитуды (около 2,0 зв. величины). Исследователи связывают этот период с периодом вращения WD или биения спин-орбиты, а не с орбитальным периодом, как считалось ранее. Они добавляют, что объект быстро замедляется, как пульсары WD.

Более того, исследование показало, что Gaia22ayj является ярким рентгеновским источником, светимость которого составляет 270 нониллионов эрг/с в диапазоне 0,3–8 кэВ, поэтому он сопоставим с большинством IP и наиболее яркими полярами. Также оказалось, что его линейная поляризация достигает 40%, что является явным признаком магнетизма.

Исследователи добавляют, что вспышка Gaia22ayj напоминает вспышки IP. Это, вместе с широкими двухпиковыми линиями эмиссии Бальмера и гелия, указывает на продолжающуюся аккрецию — как в полярах.

В целом авторы статьи приходят к выводу, что Gaia22ayj — это магнитно-аккрецирующий WD, обладающий свойствами как WD-пульсаров, так и WD-поляров. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что эта система может рассматриваться как недостающее звено между двумя классами магнитных WD-двойников.

Больше информации: Antonio C. Rodriguez et al, A Link Between White Dwarf Pulsars and Polars: Multiwavelength Observations of the 9.36-Minute Period Variable Gaia22ayj, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2501.01490