Misterioasele explozii radio repetate din spațiu pot avea în sfârșit o explicație

Se repetă încet explozii intense unde radio din spațiu i-au nedumerit pe astronomi de când au fost descoperiți în 2022.

În noi cercetăriam urmărit pentru prima dată unul dintre aceste semnale pulsatoare înapoi la sursa sa: un tip comun de stea ușoară numită pitică roșie, probabil pe o orbită binară cu o pitică albă, nucleul unei alte stele care a explodat cu mult timp în urmă.

Un mister care pulsa încet

În 2022, echipa noastră a făcut o descoperire uimitoare: pulsații radio periodice care se repetă la fiecare 18 minute, emanând din spațiu. Pulsurile au eclipsat totul din apropiere, a fulgerat strălucit timp de trei luniapoi a dispărut.

Știm că unele semnale radio care se repetă provin dintr-un fel de stea neutronică numit pulsar radio, care se rotește rapid (de obicei o dată pe secundă sau mai repede), emitând unde radio ca un far. Problema este că teoriile noastre actuale spun că un pulsar se rotește doar o dată la 18 minute nu produce unde radio.

Așa că ne-am gândit că descoperirea noastră din 2022 ar putea indica o fizică nouă și incitantă – sau ar putea ajuta la explicarea exactă a modului în care pulsarii emit radiații, care, în ciuda a 50 de ani de cercetare, nu este încă înțeleasă prea bine.

Surse radio care clipesc mai încet au fost descoperite de atunci. Acum există aproximativ zece „tranzitorii radio pe perioadă lungă”.

Cu toate acestea, doar găsirea mai multor nu a fost suficientă pentru a rezolva misterul.

Căutând la periferia galaxiei

Până acum, fiecare dintre aceste surse a fost găsită adânc în inima Calea lactee.

Acest lucru face foarte greu să ne dăm seama ce fel de stea sau obiect produce undele radio, deoarece există mii de stele într-o zonă mică. Oricare dintre ei ar putea fi responsabil pentru semnal sau niciunul dintre ei.

Așadar, am început o campanie pentru a scana cerul cu Murchison Widefield Array radiotelescop din Australia de Vest, care poate observa 1.000 de grade pătrate ale cerului în fiecare minut. Un student de la Universitatea Curtin, Csanád Horváth, a procesat date care acoperă jumătate din cer, căutând aceste semnale evazive în regiunile mai slab populate ale Calea lactee.

Înrudit: Exoplaneta „Bebeluș”, echivalentă cu bebelușul de 2 săptămâni, este cea mai tânără lume extraterestră văzută vreodată – și orbitează în jurul unei stele zdruncinate.

Și desigur, am găsit o nouă sursă! Numit GLEAM-X J0704-37, acesta produce impulsuri de unde radio de un minut, la fel ca și alte tranzitorii radio pe perioadă lungă. Cu toate acestea, aceste impulsuri se repetă doar o dată la 2,9 ore, ceea ce îl face cel mai lent tranzitoriu radio pe perioadă lungă găsit până acum.

De unde vin undele radio?

Am efectuat observații ulterioare cu Telescopul MeerKAT în Africa de Sud, cel mai sensibil radiotelescop din emisfera sudică. Acestea au indicat cu precizie locația undelor radio: veneau de la o stea pitică roșie. Aceste stele sunt incredibil de comune, alcătuind 70% din stelele din Calea Lactee, dar sunt atât de slabe încât nici una nu este vizibilă cu ochiul liber.

Combinând observațiile istorice de la Murchison Widefield Array și noile date de monitorizare MeerKAT, am descoperit că pulsurile sosesc puțin mai devreme și puțin mai târziu într-un model care se repetă. Acest lucru indică probabil că emițătorul radio nu este pitica roșie în sine, ci mai degrabă un obiect nevăzut pe o orbită binară cu ea.

Pe baza studiilor anterioare ale evoluției stelelor, credem că acest emițător radio invizibil este cel mai probabil să fie o pitică albă, care este punctul final al stelelor de dimensiuni mici și mijlocii, cum ar fi propriul nostru Soare. Dacă ar fi fost o stea neutronică sau o gaură neagră, explozia care a creat-o ar fi fost atât de mare încât ar fi trebuit să perturbe orbita.

Este nevoie de doi pentru a tango

Deci, cum generează o pitică roșie și o pitică albă un semnal radio?

Pitica roșie produce probabil un vânt stelar de particule încărcate, la fel ca Soarele nostru. Când vântul lovește câmpul magnetic al piticii albe, acesta ar fi accelerat, producând unde radio.

Acest lucru ar putea fi similar cu modul în care vântul stelar al Soarelui interacționează cu câmpul magnetic al Pământului pentru a produce frumos aurorași de asemenea unde radio de joasă frecvență.

Știm deja câteva sisteme ca acesta, cum ar fi AR Scorpiiunde variațiile luminozității piticii roșii implică faptul că piticul alb însoțitor îl lovește cu un fascicul puternic de unde radio la fiecare două minute. Niciunul dintre aceste sisteme nu este la fel de luminos sau la fel de lent ca tranzitorii radio pe perioadă lungă, dar poate, pe măsură ce vom găsi mai multe exemple, vom elabora un model fizic unificator care să le explice pe toate.

Pe de altă parte, pot exista multe diferit feluri a sistemelor care pot produce pulsații radio de lungă durată.

Oricum, am învățat puterea de a ne aștepta la neașteptat – și vom continua să scanăm cerul pentru a rezolva acest mister cosmic.

Acest articol editat este republicat din Conversația sub o licență Creative Commons. Citiți articol original.

Natasha Hurley-Walker este lector superior și ARC Future Fellow la nodul Universității Curtin al Centrului Internațional de Cercetare în Radio Astronomie. Ea și-a luat doctoratul în Radio Astronomie la Universitatea din Cambridge în 2010 și a condus mai multe sondaje radio pe suprafețe mari cu Murchison Widefield Array, explorând o gamă largă de subiecte științifice, inclusiv rămășițele de supernove, clustere de galaxii, cicluri de viață ale galaxiilor radio și astronomie tranzitorie. Ea a câștigat mai multe premii, printre care a fost numită WA Tall Poppies Scientist of the Year (2017), ABC Top 5 Scientist (2018) și Superstar of STEM (2019-2021).