Tajemnicze sygnały radiowe z kosmosu. Wiemy skąd pochodzą

W 2022 roku astronomowie odkryli coś niespodziewanego — impulsy radiowe, które pojawiały się regularnie co 18 minut. Błyski te trwały przez trzy miesiące, po czym nagle zniknęły. Sygnały te były czymś całkowicie nowym, gdyż typowe radiopulsary, czyli szybko obracające się gwiazdy neutronowe, emitują sygnały z częstotliwością co najmniej 1 Hz, czyli raz na sekundę lub częściej. Jak więc tłumaczyć pulsar, który emituje sygnały tak rzadko?

Do tej pory odkryto około dziesięciu podobnych powtarzających się sygnałów radiowych o długim okresie. Jednak samo zwiększenie ich znanej liczby nie pomogło rozwiązać zagadki. Astronomowie potrzebowali więcej danych, aby zrozumieć ich naturę.

Większość podobnych sygnałów pochodziła z bogatego w ciała niebieskie centrum Drogi Mlecznej, gdzie tysiące gwiazd tworzy istny kosmiczny chaos. W takich warunkach trudno było określić, która gwiazda jest źródłem impulsów. Z tego względu zespół badawczy postanowił poszukać ich w mniej zatłoczonych rejonach galaktyki.

Za pomocą teleskopu Murchison Widefield Array w Australii, który może obserwować stosunkowo szeroki wycinek widzialnego kosmosu, pozyskano dane z połowy nieba. W ten sposób w końcu udało się zlokalizować nowy sygnał – nazwany GLEAM-X J0704-37. Tym razem impulsy pojawiały się co 2 godziny i 54 minuty, co czyni go najwolniejszym odkrytym dotychczas przejściowym sygnałem radiowym o długim okresie.

Dalsze obserwacje prowadzone za pomocą teleskopu MeerKAT w Południowej Afryce pozwoliły precyzyjnie ustalić pochodzenie sygnałów. Źródłem okazał się układ niewielkiej gwiazdy, a dokładnie czerwonego karła, czyli najpowszechniejszego rodzaju gwiazd w Drodze Mlecznej, który stanowi aż 70 proc. wszystkich gwiazd. Dalsze badania pokazały jednak, że to nie czerwony karzeł emituje tajemnicze sygnały.

Same impulsy mają nie pochodzić bezpośrednio od czerwonego karła, lecz od innego, niewidocznego obiektu w jego układzie podwójnym. Najbardziej prawdopodobnym kandydatem jest biały karzeł – pozostałość po gwieździe o małej lub średniej masie, która zakończyła już swój żywot.

Jak czerwony i biały karzeł mogą generować tak niezwykłe sygnały? Czerwony karzeł emituje wiatr gwiazdowy – strumień naładowanych cząstek podobny do tego, który wytwarza Słońce. Gdy wiatr ten napotyka silne pole magnetyczne białego karła, cząstki przyspieszają, co prowadzi do emisji fal radiowych.

Zjawisko to można porównać do zorzy polarnej na Ziemi, która powstaje, gdy wiatr słoneczny wchodzi w interakcję z polem magnetycznym naszej planety.

Teraz astronomowie stawiają sobie pytanie, czy wszystkie podobne sygnały pochodzą z układów złożonych z czerwonych i białych karłów, czy może istnieją jeszcze inne mechanizmy, które umożliwiają ich powstawanie. Naukowców czeka więc jeszcze wiele pracy, aby lepiej opisać ten fenomen.

***

Bądź na bieżąco i zostań jednym z 88 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!