Ovo je „kamen iz Rozete“ za misteriozne kosmičke signale: Student otkrio „kataklizmičnu promenjivu“

Međunarodni tim astronoma otkrio je najjasnije dokaze o poreklu neobične klase kosmičkih signala. Time su identifikovali redak zvezdani sistem koji naučnicima služi kao prirodna laboratorija za proučavanje ekstremne fizike, saopštio je Univerzitet u Sidneju.

Koristeći radio-teleskop ASKAP organizacije CSIRO, tim je otkrio malu, gustu zvezdu, zvanu beli patuljak, koja otima materijal sa svoje veće, ali manje guste zvezde saputnice. Dok se ovaj materijal spiralno kreće unutra, on proizvodi snažne nalete radio-talasa i rendgenskih zraka u ciklusu koji se ponavlja svakih 1,4 sata.

Preporučujemo

Nalazi su objavljeni u žurnalu Nature Astronomy.

Glavni autor i student postdoktorskih studija astronomije Kovi Rouz sa Fakulteta za fiziku Univerziteta u Sidneju i organizacije CSIRO, izjavio je da ovo predstavlja prvu potvrđenu identifikaciju onoga što astronomi nazivaju „dugoperiodični radio-tranzijenti“, kosmički impulsi otkriveni u svega nekoliko udaljenih regiona naše galaksije.

- Po prvi put smo precizno odredili poreklo ovih signala, potvrđujući da je izvor „kataklizmična promenljiva“, odnosno beli patuljak koji vrši akreciju materijala. Dugoperiodični radio-tranzijenti godinama su zbunjivali astronome. Pronašli smo ih svega desetak, a njihovo poreklo je bilo nejasno. Sada smo uspeli da pokažemo da izvor jednog od ovih tranzijenata potiče od belog patuljka koji aktivno privlači materijal sa zvezde saputnice – rekao je Rouz.

Novootkriveni sistem, nazvan ASKAP J1745−5051, sastoji se od belog patuljka – gustog zvezdanog ostatka veličine Zemlje, ali mase bliske Sunčevoj – uparenog sa većim crvenim patuljkom manje mase, koja iznosi oko desetinu Sunčeve. Ove dve zvezde orbitiraju jedna oko druge izuzetno blizu, završavajući punu orbitu za nešto više od sat vremena.

Kako se materijal sa zvezde manje mase privlači ka belom patuljku, on se zagreva i emituje rendgenske zrake. Istovremeno, interakcije između magnetnih polja zvezda generišu redovne radio-nalete, što znači da se signal javlja u određenim intervalima.

- Sve ove emisije su povezane sa orbitalnim kretanjem sistema. Ali zanimljivo je da radio i rendgenski signali ne dostižu vrhunac u isto vreme, što nam govori da se proizvode u različitim regionima sistema - rekao je Rouz.

Tim je otkrio da radio-emisija verovatno potiče sa mesta gde se magnetna polja dveju zvezda susreću i interaguju sa naelektrisanim materijalom koji se kida sa zvezde saputnice, proizvodeći usko usmerene nalete zračenja.

Prvobitno se mislilo da su dugoperiodični radio-tranzijenti neutronske zvezde koje se sporo rotiraju, poznate kao pulsari. Međutim, trenutni modeli sugerišu da neutronske zvezde koje rotiraju ovoliko sporo ne bi trebalo da budu u stanju da proizvode takve signale. Ovo novo otkriće osnažuje alternativno objašnjenje: da barem neki od ovih misterioznih naleta dolaze iz sistema dve zvezde u kojima učestvuju beli patuljci.

- Neki slični objekti ranije su bili povezani sa binarnim sistemima, ali ovo je prvi kod kojeg jasno možemo videti obe zvezde i proces akrecije na delu - rekla je profesorka Tara Marfi, šefica Fakulteta za fiziku Univerziteta u Sidneju i glavna istraživačica u ARC Centru izvrsnosti za otkrivanje gravitacionih talasa (OzGrav).

Sistem je, takođe, tek drugi poznati dugoperiodični radio-tranzijent koji emituje redovne rendgenske zrake – i prvi kod kojeg je uzrok te redovnosti potvrđen.

Ovaj jedinstveni sistem otkriven je pomoću radio-teleskopa ASKAP, kojim upravlja CSIRO, nacionalna naučna agencija Australije. Kombinacija pokrivenosti, rezolucije i osetljivosti ASKAP-a je bez premca u radio-astronomiji, što omogućava otkrivanje neobičnih signala koji bi inače bili propušteni.

Istraživači navode da bi ASKAP J1745-5051 mogao poslužiti kao referentna tačka za razumevanje drugih dugoperiodičnih radio-tranzijenata.

- Ovaj sistem nam daje način da dešifrujemo ove signale. Mogao bi nam pomoći da utvrdimo da li su drugi dugoperiodični tranzijenti sličniji pulsarima ili sistemima belih patuljaka, delujući kao zvezdani „kamen iz Rozete“ - rekao je Rouz, aludirajući na čuveni kamen otkriven u Egiptu koji je pomogao arheolozima u dešifrovanju hijeroglifa.

Otkriće takođe pruža jedinstvenu priliku za proučavanje ekstremne fizike plazme i magnetnih interakcija pod uslovima koji se ne mogu ponoviti na Zemlji.

- Ovi sistemi su prirodne laboratorije. Oni nam omogućavaju da testiramo naše razumevanje toga kako se materija ponaša u snažnim magnetnim poljima i pod intenzivnim gravitacionim silama - rekao je Rouz.

Tim planira dalja posmatranja kombinovanjem radio, optičkih i rendgenskih teleskopa kako bi bolje razumeli kako se ove emisije generišu i da li slični mehanizmi mogu objasniti celokupnu populaciju dugoperiodičnih radio-tranzijenata.

- Svako novo otkriće pomaže nam da sklopimo širu sliku. Tek počinjemo da razumemo ovu novu klasu kosmičkih događaja - rekao je Rouz.

(Telegraf Nauka/The University of Sydney)