Tajemniczy sygnał z kosmosu powtarzał się co 1,5 godziny. Wreszcie wiedzą, co go wysyłało

Kilka lat temu astronomowie odkryli tajemniczy sygnał pochodzący z odległej części Drogi Mlecznej. Było to coś czego nigdy wcześniej nie widziano, a źródlo jego pochodzenia pozostawało nieznane. Teraz udało się wreszcie wyjaśnić tę zagadkę.

Przez lata wyglądało to jak jeden z tych kosmicznych przypadków, które bardziej mnożą pytania, niż dają odpowiedzi. Radioteleskopy wykrywały krótkie, powtarzające się impulsy radiowe dochodzące z odległych rejonów Drogi Mlecznej. Nazwano je długookresowymi radiowymi sygnałami przejściowymi (LPT).

Nie pasowały one łatwo do znanych modeli pulsarów, magnetarów ani klasycznych układów gwiazdowych. Teraz astronomowie wskazali źródło jednego z takich sygnałów. I okazało się, iż w centrum zagadki znajduje się biały karzeł, który powoli rozszarpuje swoją gwiezdną towarzyszkę.

Międzynarodowy zespół pod kierownictwem astronomów z Uniwersytetu w Sydney odkrył źrodło pochodzenia nietypowej klasy sygnałów kosmicznych. W ten sposób zidentyfikowali rzadki układ gwiezdny, który stanowi dla naukowców naturalne laboratorium do badania ekstremalnych zjawisk fizycznych.

Korzystając z radioteleskopu ASKAP zespół odkrył małą, gęstą gwiazdę, zwaną białym karłem, która rozrywa materię ze swojej większej, ale mniej gęstej gwiazdy towarzyszącej. W miarę jak materiał wiruje, wytwarza potężne impulsy fal radiowych i promieni rentgenowskich w cyklu, który powtarza się co 1,4 godziny. Wyniki opublikowano w Nature Astronomy.

Główny autor Kovi Rose z Uniwersytetu w Sydney poinformował, iż jest to pierwsza potwierdzona identyfikacja tego, co astronomowie nazywają długookresowymi radiowymi sygnałami przejściowym, kosmicznych pulsów odkrytych zaledwie w kilku odległych rejonach naszej galaktyki.

Po raz pierwszy udało nam się dokładnie określić źródło tych sygnałów. Długookresowe radiowe sygnały przejściowe od lat stanowią zagadkę dla astronomów. Teraz udało nam się wykazać, iż źródłem jednego z nich jest biały karzeł aktywnie pobierający materię z gwiazdy towarzyszącej – powiedział Rose.

Więcej na Spider’s Web:

Kosmiczna stacja nadawcza zbudowana z dwóch gwiazd

Nowo zidentyfikowany układ, nazwany ASKAP J1745−5051, składa się z białego karła, gęstej pozostałości gwiezdnej o rozmiarach zbliżonych do Ziemi, ale masie zbliżonej do masy Słońca, połączonej z większym, ale mniej masywnym czerwonym karłem, którego masa wynosi około jednej dziesiątej masy Słońca. Obie gwiazdy krążą wokół siebie niezwykle blisko, pokonując pełną orbitę w nieco ponad godzinę.

Gdy materia z mniej masywnej gwiazdy jest przyciągana w kierunku białego karła, nagrzewa się i emituje promieniowanie rentgenowskie. Jednocześnie oddziaływania między polami magnetycznymi gwiazd generują regularne błyski radiowe, co oznacza, iż ​​sygnał pojawia się w określonych odstępach czasu.

Wszystkie te emisje są powiązane z ruchem orbitalnym układu. Co ciekawe, sygnały radiowe i rentgenowskie nie osiągają szczytu w tym samym czasie, co wskazuje, iż są wytwarzane w różnych regionach układu – powiedział Rose.

Zespół odkrył, iż emisja radiowa najprawdopodobniej powstaje w miejscu, w którym pola magnetyczne obu gwiazd spotykają się i oddziałują z naładowaną materią odrywaną od gwiazdy towarzyszącej, powodując powstawanie gęsto skupionych wiązek promieniowania.

Rozwiązanie kosmicznej tajemnicy

Początkowo sądzono, iż długookresowe transjenty radiowe to wolno rotujące gwiazdy neutronowe, znane jako pulsary. Jednak obecne modele sugerują, iż gwiazdy neutronowe rotujące tak wolno nie powinny być w stanie generować takich sygnałów.

Nowe odkrycie tłumaczy, iż przynajmniej część tych tajemniczych rozbłysków pochodzi z układów składających się z dwóch gwiazd, w tym białych karłów.

Niektóre podobne obiekty były już wcześniej łączone z układami podwójnymi, ale to pierwszy przypadek, w którym możemy wyraźnie zobaczyć obie gwiazdy i proces akrecji w działaniu – powiedział profesor Murphy, kierownik wydziału na Wydziale Fizyki Uniwersytetu w Sydney i główny badacz w Centrum Doskonałości ARC ds. Odkryć Fal Grawitacyjnych.

System ten jest także zaledwie drugim znanym długotrwałym sygnałem radiowym emitującym regularne promieniowanie rentgenowskie i pierwszym, w przypadku którego potwierdzono przyczynę tej regularności.

Kamień z Rosetty dla przyszłych odkryć

Ten unikalny system został odkryty przy użyciu Radioteleskopu ASKAP, należący do i zarządzany przez CSIRO, australijską agencję naukową. Połączenie zasięgu, rozdzielczości i czułości ASKAP umożliwia wykrywanie tak nietypowych sygnałów, które w przeciwnym razie pozostałyby niezauważone.

Naukowcy twierdzą, iż ASKAP J1745-5051 może służyć jako punkt odniesienia w zrozumieniu innych długotrwałych przejściowych sygnałów radiowych.

Ten system pozwala nam dekodować te sygnały. Może pomóc nam ustalić, czy inne długookresowe zjawiska przejściowe przypominają raczej pulsary, czy raczej układy białych karłów, działające jak gwiezdny kamień z Rosetty – powiedział Rose, odnosząc się do obiektu archeologicznego odkrytego w Egipcie, który pomógł w tłumaczeniu starożytnych hieroglifów.

Odkrycie to stanowi również wyjątkową okazję do zbadania ekstremalnych zjawisk fizyki plazmy i oddziaływań magnetycznych w warunkach, których nie da się odtworzyć na Ziemi.

Te systemy to naturalne laboratoria. Pozwalają nam one testować naszą wiedzę o tym, jak materia zachowuje się w silnych polach magnetycznych i pod wpływem silnych sił grawitacyjnych – powiedział Rose.