Μυστηριώδες σήμα από το Διάστημα εμφανίζεται κάθε οκτώ λεπτά – Τι ανακάλυψαν οι επιστήμονες
Το συγκεκριμένο σύστημα, με την ονομασία GPM J071507-114153, αποτελείται από ένα νεκρό άστρο, γνωστό ως λευκός νάνος, και ένα άστρο τύπου G, ιδιαίτερα παρόμοιο με τον δικό μας Ήλιο
Snapshot
- Επιστήμονες ανακάλυψαν ότι ένα μυστηριώδες ραδιοσήμα που εμφανίζεται κάθε οκτώ λεπτά προέρχεται από έναν λευκό νάνο που περιφέρεται γύρω από ένα άστρο τύπου G, παρόμοιο με τον Ήλιο.
- Οι ραδιοπαλμοί παράγονται από την αλληλεπίδραση φορτισμένων σωματιδίων του αστρικού ανέμου με το ισχυρό μαγνητικό πεδίο του λευκού νάνου.
- Το αστρικό σύστημα GPM J071507-114153 αποτελεί τη πρώτη περίπτωση όπου αποδεικνύεται ότι οι παλμοί προέρχονται σαφώς από λευκό νάνο σε τροχιά γύρω από έναν ήλιο-όμοιο αστέρα.
- Οι παρατηρήσεις επιβεβαιώνουν ότι οι μεταβατικές πηγές μεγάλης περιόδου εκπέμπουν επαναλαμβανόμενους ραδιοπαλμούς, φαινόμενο που σχετίζεται με ταχύτατη περιστροφή και ισχυρά μαγνητικά πεδία.
- Η ανάλυση των ραδιοσημάτων επέτρεψε την παρακολούθηση μαγνητικών φαινομένων στην ατμόσφαιρα του συνοδού άστρου σε απόσταση άνω των 10.000 ετών φωτός.
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν την προέλευση ενός μυστηριώδους ραδιοσήματος που εμφανίζεται και εξαφανίζεται κάθε οκτώ λεπτά από το αχανές διάστημα.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Κέρτιν χρησιμοποίησαν ένα ισχυρό ραδιοτηλεσκόπιο και συνέδεσαν αυτούς τους τακτικούς παλμούς με ένα ασυνήθιστο ζευγάρι άστρων, σε απόσταση μεγαλύτερη των 10.000 ετών φωτός από τη Γη.
Το συγκεκριμένο σύστημα, με την ονομασία GPM J071507-114153, αποτελείται από ένα νεκρό άστρο, γνωστό ως λευκός νάνος, και ένα άστρο τύπου G, ιδιαίτερα παρόμοιο με τον δικό μας Ήλιο.
Το άστρο που εκπέμπει τις επαναλαμβανόμενες αναλαμπές ανήκει σε μια κατηγορία ουράνιων αντικειμένων που ονομάζονται μεταβατικές πηγές μεγάλης περιόδου. Πρόκειται για αντικείμενα που εκπέμπουν ραδιοπαλμούς, οι οποίοι ενεργοποιούνται και διακόπτονται ανά τακτά χρονικά διαστήματα, διάρκειας από λίγα λεπτά έως αρκετές ώρες.
Από την ανακάλυψη του πρώτου τέτοιου αντικειμένου, το 2021, οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει μόλις περίπου δώδεκα αντίστοιχες πηγές, ενώ η προέλευσή τους εξακολουθεί να αποτελεί αντικείμενο μελέτης.
Μάλιστα, η νέα ανακάλυψη αποτελεί την πρώτη φορά που εντοπίζονται ραδιοπαλμοί οι οποίοι προέρχονται από έναν λευκό νάνο που περιφέρεται γύρω από ένα άστρο παρόμοιο με τον Ήλιο.
Οι αστρονόμοι είχαν εντοπίσει στο παρελθόν παρόμοια ραδιοσήματα από αστρικά συστήματα που περιείχαν λευκούς νάνους. Ωστόσο, δεν ήταν ποτέ ξεκάθαρο ποιο από τα δύο άστρα ευθυνόταν για την εκπομπή των παλμών.
Ο επικεφαλής της μελέτης, δρ Σαμ ΜακΣουίνι, επιστήμονας του ραδιοτηλεσκοπίου του Παρατηρητηρίου Τετραγωνικού Χιλιομέτρου, δήλωσε: «Είναι η πρώτη φορά που οι παλμοί είναι τόσο καθαροί, ώστε να μπορούμε να παρατηρήσουμε τον λευκό νάνο να κινείται στην τροχιά του γύρω από το συνοδό άστρο του. Έτσι, γνωρίζουμε ότι οι παλμοί προέρχονται από μια περιοχή κοντά στον λευκό νάνο ή ενδεχομένως ακόμη και από τον ίδιο».
Οι μεταβατικές πηγές μεγάλης περιόδου συγκαταλέγονται στα πιο παράξενα φαινόμενα που έχουν εντοπίσει τα ραδιοτηλεσκόπια στο Σύμπαν.
Εμφανίζονται ως εξαιρετικά ισχυρές και ασυνήθιστα συγκεντρωμένες εκπομπές ραδιοκυμάτων και ακτίνων Χ, οι οποίες συχνά προέρχονται από περιοχές του διαστήματος που βρίσκονται σε τεράστιες αποστάσεις από τη Γη.
Όταν ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά, η αξιοσημείωτη κανονικότητα των σημάτων τους οδήγησε ορισμένους στην υπόθεση ότι ενδεχομένως να επρόκειτο για απόπειρα επικοινωνίας από κάποια εξωγήινη νοημοσύνη.
Ωστόσο, οι αστρονόμοι εκτιμούν πλέον ότι αυτές οι ενεργειακές αναλαμπές προέρχονται από τους ταχύτατα περιστρεφόμενους πυρήνες νεκρών άστρων.
Η συντάκτρια της μελέτης, δρ Νατάσα Χάρλεϊ-Γουόκερ, αναπληρώτρια καθηγήτρια στο Ινστιτούτο Ραδιοαστρονομίας του Πανεπιστημίου Κέρτιν, εξήγησε:
«Η καλύτερη εξήγηση που έχουμε είναι ότι ο λευκός νάνος διαθέτει ισχυρό μαγνητικό πεδίο και το συνοδό άστρο του τον τροφοδοτεί συνεχώς με φορτισμένα σωματίδια μέσω του αστρικού του ανέμου.
Όταν αυτά τα σωματίδια συναντούν τη μαγνητόσφαιρα του λευκού νάνου, επιταχύνονται και παράγουν τους παλμούς που παρατηρούμε. Η διαδικασία θυμίζει κάπως τον τρόπο με τον οποίο ο ηλιακός άνεμος αλληλεπιδρά με το μαγνητικό πεδίο της Γης, δημιουργώντας το βόρειο και το νότιο σέλας».
Καθώς περιστρέφονται, οι δέσμες ακτινοβολίας τους σαρώνουν το διάστημα και περνούν πάνω από τη Γη, όπως το φως ενός μακρινού φάρου, δημιουργώντας τις χαρακτηριστικές τακτικές αναλαμπές.
Το ταχύτερο αντίστοιχο αντικείμενο που έχει ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα εκπέμπει έναν παλμό κάθε 421 δευτερόλεπτα, ενώ το βραδύτερο εκπέμπει έναν παλμό διάρκειας 30 δευτερολέπτων κάθε 2,9 ώρες.
Στο πλαίσιο της μελέτης τους, η οποία δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Nature Astronomy, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το τεράστιο ραδιοτηλεσκόπιο Murchison Widefield Array για να σαρώσουν ολόκληρο τον Γαλαξία, όπως αυτός είναι ορατός από την Αυστραλία, αναζητώντας τέτοια αντικείμενα.
Αφού εντόπισαν το χαρακτηριστικό σήμα του GPM J071507-114153, προχώρησαν σε επιπλέον παρατηρήσεις με ραδιοτηλεσκόπια και οπτικά όργανα, προκειμένου να προσδιορίσουν με ακρίβεια τη θέση του και να εξακριβώσουν τη φύση του.
Για πρώτη φορά, οι παρατηρήσεις αποκάλυψαν ότι οι ραδιοπαλμοί προέρχονται από έναν λευκό νάνο, δηλαδή τον πυκνό πυρήνα που απομένει μετά τον θάνατο ενός άστρου, ο οποίος περιφέρεται γύρω από ένα φωτεινό άστρο παρόμοιο με τον Ήλιο.
Η ανακάλυψη ήταν εξαιρετικά απρόσμενη, καθώς οι πηγές επαναλαμβανόμενων ραδιοσημάτων, γνωστές ως ραδιοπάλσαρ, είναι σχεδόν πάντοτε αστέρες νετρονίων. Πρόκειται για τους υπερπυκνούς πυρήνες που απομένουν μετά τον θάνατο άστρων μεγάλης μάζας.
Παρότι οι λευκοί νάνοι είναι πολύ πιο συνηθισμένοι, μόνο ελάχιστοι έχουν αποδειχθεί ικανοί να παράγουν τέτοιους παλμούς. Μέχρι σήμερα, μάλιστα, δεν είχε παρατηρηθεί ποτέ ένας απομονωμένος λευκός νάνος να εκπέμπει τέτοια σήματα.
Ωστόσο, αυτή δεν ήταν η μοναδική παράξενη ιδιότητα του συγκεκριμένου αστρικού συστήματος.
«Το συνοδό άστρο είναι παρόμοιο με τον Ήλιο, κάτι που δεν θεωρούσαμε πιθανό, ενώ ο λευκός νάνος πραγματοποιεί μία πλήρη περιστροφή κάθε 7,9 λεπτά, κάτι εξαιρετικά γρήγορο για ένα αντικείμενο αυτού του μεγέθους», ανέφερε η καθηγήτρια Χάρλεϊ-Γουόκερ.
«Το γεγονός ότι πλέον βλέπουμε να συμβαίνει αυτό με ένα συνοδό άστρο παρόμοιο με τον Ήλιο και όχι μόνο με έναν ερυθρό νάνο, υποδηλώνει ότι τα μόνα απαραίτητα συστατικά είναι ένας λευκός νάνος και ένα συνοδό άστρο, σε τροχιά που του επιτρέπει να τροφοδοτεί το μαγνητικό πεδίο του λευκού νάνου με αρκετή ύλη».
Ακόμη πιο εντυπωσιακό είναι το γεγονός ότι οι επιστήμονες κατάφεραν να εντοπίσουν ακόμη και τις ανεπαίσθητες επιδράσεις της δραστηριότητας στην επιφάνεια του συνοδού άστρου.
Η καθηγήτρια Χάρλεϊ-Γουόκερ εξήγησε:
«Οι παλμοί λειτουργούν σαν ένας φακός που φωτίζει την ατμόσφαιρα του συνοδού άστρου!
Καθώς ο λευκός νάνος κινείται προς την απέναντι πλευρά της τροχιάς του, τα ραδιοκύματα πρέπει να διασχίσουν τα εξωτερικά στρώματα της ατμόσφαιρας του συνοδού άστρου, δηλαδή το στέμμα του, προτού φτάσουν σε εμάς.
Τα μαγνητικά πεδία μέσα σε αυτό το πλάσμα προκαλούν περιστροφή του επιπέδου πόλωσης των ραδιοκυμάτων και παρατηρούμε ότι αυτό το χαρακτηριστικό μεταβάλλεται πολύ γρήγορα καθώς εξελίσσεται η τροχιά».
Μελετώντας αυτές τις μεταβολές, οι ερευνητές εντόπισαν σήματα που εκτιμούν ότι προκαλούνται από μια αστρική προεξοχή, δηλαδή έναν τεράστιο βρόχο πλάσματος που εκτοξεύεται από την επιφάνεια ενός άστρου.
Η καθηγήτρια Χάρλεϊ-Γουόκερ πρόσθεσε: «Θεωρώ απίστευτο το γεγονός ότι μπορούμε να μελετήσουμε τον καιρό σε ένα άστρο που βρίσκεται σε απόσταση μεγαλύτερη των 10.000 ετών φωτός, κάτι που υπό άλλες συνθήκες θα ήταν αδύνατο!».
