Να λύσουν τον γρίφο ενός αινιγματικού φαινομένου προσπαθούν οι επιστήμονες την τελευταία δεκαετία, καθώς εντόπισαν ραδιοπαλμούς από τον Γαλαξία μας που επαναλαμβάνονταν κάθε δύο ώρες, όπως ένας κοσμικός καρδιακός παλμός. Οι μεγάλες ραδιοεκρήξεις, οι οποίες διήρκεσαν μεταξύ 30 και 90 δευτερολέπτων, φάνηκαν να προέρχονται από την κατεύθυνση του αστερισμού της Μεγάλης Άρκτου.

Τώρα, οι αστρονόμοι έχουν εστιάσει στην απροσδόκητη προέλευση των ασυνήθιστων ραδιοπαλμών: ένα νεκρό αστέρι, που ονομάζεται λευκός νάνος, το οποίο βρίσκεται σε στενή τροχιά γύρω από ένα μικρό, ψυχρό κόκκινο αστέρι νάνο. Οι κόκκινοι νάνοι είναι ο πιο κοινός τύπος αστεριών στο σύμπαν.

Τα δύο αστέρια, γνωστά μαζί ως ILTJ1101, περιφέρονται το ένα γύρω από το άλλο τόσο κοντά που τα μαγνητικά τους πεδία αλληλεπιδρούν, εκπέμποντας αυτό που είναι γνωστό ως μακράς περιόδου ραδιοφωνικό μεταβατικό φαινόμενο ή LPT. Προηγουμένως, οι μεγάλες ραδιοεκρήξεις εντοπίζονταν μόνο σε αστέρια νετρονίων, τα πυκνά υπολείμματα μιας κολοσσιαίας αστρικής έκρηξης.

Διαβασε ακομα

Δεν είμαστε μόνοι στο σύμπαν: Λύθηκε το μεγαλύτερο μυστήριο για το πώς ξεκίνησε η ζωή

Αλλά η ανακάλυψη, που περιγράφεται σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Astronomy, δείχνει ότι οι κινήσεις των άστρων μέσα σε ένα αστρικό ζεύγος μπορούν επίσης να δημιουργήσουν σπάνια LPTs.

«Έχουμε καθορίσει για πρώτη φορά ποια αστέρια παράγουν τους ραδιοπαλμούς σε μια μυστηριώδη νέα κατηγορία μεταβατικών φαινομένων μακροχρόνιων περιόδων», δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Dr. Iris de Ruiter, από το Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ στην Αυστραλία.

Οι άνευ προηγουμένου παρατηρήσεις τέτοιων φωτεινών, μακρών ραδιοεκρήξεων από αυτό το δυαδικό αστρικό σύστημα, είναι μόνο η αρχή, λένε οι αστρονόμοι. Η ανακάλυψη θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα ποιοι τύποι άστρων είναι ικανοί να παράγουν και να στέλνουν ραδιοπαλμούς στο σύμπαν – και σε αυτή την περίπτωση, να αποκαλύψει την ιστορία και τη δυναμική δύο εμπλεκόμενων αστεριών.

Ένας αστρικός χορός

Για να λύσει το μυστήριο του Milky Way, η de Ruiter επινόησε μια μέθοδο για τον εντοπισμό ραδιοπαλμών που διαρκούν δευτερόλεπτα έως λεπτά μέσα στα αρχεία του τηλεσκοπίου Low-Frequency Array ή LOFAR, ενός δικτύου ραδιοτηλεσκοπίων σε όλη την Ευρώπη. Είναι η μεγαλύτερη συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων που ενεργοποιείται για τις χαμηλότερες συχνότητες που ανιχνεύονται από τη Γη.

Η de Ruiter, η οποία ανέπτυξε τη μέθοδό της ενώ ήταν διδακτορική φοιτήτρια στο Πανεπιστήμιο του Άμστερνταμ, ανακάλυψε έναν μόνο παλμό από παρατηρήσεις που έγιναν το 2015. Στη συνέχεια, εστιάζοντας στο ίδιο κομμάτι του ουρανού, εντόπισε άλλους έξι παλμούς. Όλοι τους φαινόταν να προέρχονται από ένα αχνό κόκκινο αστέρι νάνο. Αλλά η de Ruiter δεν πίστευε ότι το αστέρι θα μπορούσε να παράγει μόνο του ραδιοκύματα. Κάτι άλλο έπρεπε να το υποκινήσει.

Οι παλμοί διέφεραν από τις γρήγορες ραδιοεκρήξεις, οι οποίες είναι απίστευτα φωτεινές λάμψεις ραδιοκυμάτων διάρκειας χιλιοστού του δευτερολέπτου. Σχεδόν όλα οι FRBs προέρχονται από έξω από τον γαλαξία μας και ενώ μερικές από αυτές επαναλαμβάνονται, πολλές φαίνεται να είναι μεμονωμένα γεγονότα, λέει η de Ruiter. Οι γρήγορες ραδιοφωνικές εκρήξεις είναι επίσης πολύ πιο φωτεινές.

«Οι ραδιοπαλμοί είναι πολύ παρόμοιοι με τις FRBs, αλλά ο καθένας τους έχει διαφορετικά μήκη», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Charles Kilpatrick, επίκουρος καθηγητής στο Κέντρο Διεπιστημονικής Εξερεύνησης και Έρευνας στην Αστροφυσική του Πανεπιστημίου Northwestern.

«Οι παλμοί έχουν πολύ χαμηλότερες ενέργειες από τις FRB και συνήθως διαρκούν αρκετά δευτερόλεπτα, σε αντίθεση με τις FRB που διαρκούν χιλιοστά του δευτερολέπτου. Παραμένει ακόμη ένα σημαντικό ερώτημα για το εάν υπάρχει μια αλληλουχία μεταξύ μεταβατικών ραδιομεταπτώσεων μεγάλης περιόδου και FRBs ή εάν πρόκειται για διαφορετικά γεγονότα».

Διαβασε ακομα

Η μεγαλύτερη απόδειξη για την ύπαρξη εξωγήινης ζωής

Η de Ruiter και οι συνεργάτες της διεξήγαγαν επακόλουθες παρατηρήσεις του κόκκινου αστεριού νάνου χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο πολλαπλών κατόπτρων 6,5 μέτρων του Παρατηρητηρίου MMT στο όρος Hopkins στην Αριζόνα, καθώς και το όργανο LRS2 στο τηλεσκόπιο Hobby-Eberly, που βρίσκεται στο Παρατηρητήριο McDonald Mountains στο Texas.

Οι παρατηρήσεις έδειξαν ότι ο κόκκινος νάνος κινείτο μπρος-πίσω γρήγορα, ενώ η κίνησή του ταίριαζε με το διάστημα των δύο ωρών μεταξύ των ραδιοπαλμών, εξήγησε ο Kilpatrick. Η κίνηση μπρος-πίσω οφειλόταν στη βαρύτητα ενός άλλου άστρου που τραβούσε τον κόκκινο νάνο. Οι ερευνητές μπόρεσαν να μετρήσουν τις κινήσεις και να υπολογίσουν τη μάζα του συνοδού αστεριού, το οποίο προσδιόρισαν ότι ήταν ένας λευκός νάνος.

Η ομάδα διαπίστωσε ότι τα δύο αστέρια, που βρίσκονται σε απόσταση 1.600 ετών φωτός από τη Γη, πάλλονταν μαζί καθώς περιφέρονταν γύρω από ένα κοινό κέντρο βάρους, ολοκληρώνοντας μία τροχιά κάθε 125,5 λεπτά.

Αποκρυπτογραφώντας τους μυστηριώδεις παλμούς

Η ερευνητική ομάδα πιστεύει ότι υπάρχουν δύο πιθανές αιτίες πίσω από τους παλμούς. Είτε ο λευκός νάνος έχει ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο που απελευθερώνει συνήθως τους παλμούς, είτε τα μαγνητικά πεδία του κόκκινου νάνου αστέρα και του λευκού νάνου αλληλεπιδρούν καθώς περιφέρονται σε τροχιά.

Η ομάδα σχεδιάζει να παρατηρήσει το ILTJ1101 και να μελετήσει οποιοδήποτε υπεριώδες φως που μπορεί να εκπέμπεται από το σύστημα, το οποίο θα μπορούσε να αποκαλύψει περισσότερα για το πώς τα δύο αστέρια είχαν αλληλεπιδράσει στο παρελθόν. Η de Ruiter ελπίζει επίσης ότι η ομάδα της θα μπορέσει να παρατηρήσει το σύστημα με ραδιοφώς και ακτίνες Χ κατά τη διάρκεια ενός παλμικού συμβάντος, το οποίο θα μπορούσε να ρίξει φως στην αλληλεπίδραση μεταξύ των μαγνητικών πεδίων.

«Αυτήν τη στιγμή οι ραδιοπαλμοί χουν εξαφανιστεί εντελώς, αλλά μπορεί να ενεργοποιηθούν ξανά αργότερα», είπε η de Ruiter.

Η ομάδα εξετάζει επίσης τα δεδομένα LOFAR σε αναζήτηση άλλων μεγάλων παλμών.

«Αρχίζουμε να βρίσκουμε μερικά από αυτά τα LPTs στα δεδομένα μας», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Dr. Kaustubh Rajwade, ραδιοαστρονόμος στο τμήμα φυσικής του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης. «Κάθε ανακάλυψη μάς λέει κάτι νέο για τα ακραία αστροφυσικά αντικείμενα που μπορούν να δημιουργήσουν τη ραδιοεκπομπή που βλέπουμε».

Διαβασε ακομα

Η εκπληκτική φωτογραφία που έκανε το αόρατο ορατό

Άλλες ερευνητικές ομάδες έχουν εντοπίσει 10 μεγάλα συστήματα εκπομπής ραδιοπαλμών τα τελευταία δύο χρόνια και προσπαθούν να προσδιορίσουν τι τα δημιουργεί επειδή οι παλμοί, που προέρχονται όλοι από τον Γαλαξία μας, «δεν μοιάζουν με τίποτα που γνωρίζαμε πριν», σημειώνει η de Ruiter.

Σε αντίθεση με τις σύντομες εκρήξεις που παράγονται από πάλσαρ ή ταχέως περιστρεφόμενα αστέρια νετρονίων, τα LPTs μπορούν να διαρκέσουν οπουδήποτε από λίγα δευτερόλεπτα έως σχεδόν μία ώρα, δήλωσε η Natasha Hurley-Walker, ραδιοαστρονόμος και αναπληρώτρια καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο Curtin του Διεθνούς Κέντρου Έρευνας Ραδιοαστρονομίας στην Αυστραλία. Η Hurley-Walker δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη.

«Κοιτάζοντας πίσω, οι αστρονομικές πηγές που εκπέμπουν ραδιοκύματα έχουν δώσει το ερέθισμα για μερικές από τις πιο συναρπαστικές ανακαλύψεις στην αστροφυσική: την ανακάλυψη πάλσαρ και άρα των αστεριών νετρονίων, την ανακάλυψη των FRBs που έχουν ξεκλειδώσει την ικανότητα να μετρούν την κατά τα άλλα αόρατη ύλη μεταξύ γαλαξιών και τώρα την ανακάλυψη των LPTs, όπου βρισκόμαστε μόνο στην κορυφή του παγόβουνου για το τι μπορούν να μας πουν λέει αναφέρει η Hurley-Walker. «Αυτό που με συναρπάζει είναι ότι τώρα που γνωρίζουμε ότι υπάρχουν αυτές οι πηγές, τις εντοπίζουμε στην πραγματικότητα σε ιστορικά δεδομένα που χρονολογούνται δεκαετίες πίσω – κρύβονταν σε κοινή θέα».

Η σάρωση του ουρανού με ισχυρά ραδιοτηλεσκόπια θα οδηγήσει μόνο σε πιο απίστευτα ευρήματα, πρόσθεσε.

«Το μεγαλύτερο πιθανότατα θα ήταν η ανακάλυψη τεχνοϋπογραφών μέσω SETI», είπε η Hurley-Walker για τα σήματα που θα μπορούσαν να δημιουργηθούν από την ευφυή ζωή, κάτι που το Ινστιτούτο SETI αναζητά εδώ και δεκαετίες.

Με πληροφορίες από CNN