Современные обсерватории, регистрирующие гравитационные волны, пока не способны уловить сигналы от двойных звездных систем. Их чувствительность позволяет наблюдать только всплески, возникающие в момент слияния черных дыр. Однако появление более совершенных приборов должно изменить эту ситуацию, и недавно астрономы нашли подходящий объект для будущих наблюдений — пару белых карликов.
Обнаруженная система получила обозначение eRASSU J0608. Она является источником рентгеновского излучения с яркой пульсацией, повторяющейся каждые 374 секунды, то есть чуть более шести минут. Обычно подобная периодичность связана с каким-либо вращательным движением, как, например, у пульсаров, где сигнал возникает из-за вращения нейтронной звезды, или у затменных переменных звезд. Ученые решили выяснить природу этого явления в eRASSU J0608.
Анализ данных, полученных с помощью инструментов NICER (исследователь внутреннего состава нейтронных звезд) и рентгеновской обсерватории Einstein Probe, показал, что система представляет собой тесную пару белых карликов. Звезды расположены настолько близко, что вещество, выбрасываемое одной из них, захватывается непосредственно второй, не образуя вокруг пары аккреционный диск. Именно поэтому рентгеновское излучение регистрируется в виде регулярных всплесков, а не постоянного свечения: наблюдатели видят излучение перегретого вещества только в определенный момент орбитального движения.
Исследователи сопоставили свежие данные с более ранними наблюдениями обсерватории XMM-Newton. Это позволило проследить за изменениями в системе на протяжении более чем трех лет. Выяснилось, что орбиты звезд быстро сближаются, а скорость этого процесса соответствует потерям энергии на излучение гравитационных волн. Подобное сокращение орбит наблюдалось и раньше, однако в данном случае оно происходит крайне быстро, что делает эту систему одним из самых мощных источников гравитационных волн среди двойных звезд. Расчетная «чирп-масса» (эффективная масса, определяющая параметры гравитационного сигнала) системы составляет 0,43 массы Солнца.
Рентгеновские наблюдения не позволяют точно определить расстояние до eRASSU J0608, а этот параметр критически важен: чем дальше находится система, тем слабее будет ее гравитационный сигнал, подчиняющийся закону обратных квадратов, как и свет от обычных звезд. Ученые надеются обнаружить у системы третью звезду-компаньона, что дало бы возможность точно измерить дистанцию до нее.
Если система расположена не слишком далеко, ее гравитационные волны смогут уловить будущие космические обсерватории, в частности LISA. В таком случае этот объект можно будет использовать для калибровки гравитационных сигналов от других небесных тел, как сообщается в статье, опубликованной в The Astrophysical Journal Letters.