ASKAP J1745 namierzony. Skąd biorą się powtarzalne sygnały z kosmosu?

Astronomowie zrobili duży krok w stronę wyjaśnienia zagadkowych, cyklicznych emisji radiowych docierających z głębi kosmosu. Ustalili, że źródło oznaczone jako ASKAP J1745 działa w układzie dwóch silnie oddziałujących gwiazd, a rytm sygnałów jest związany z ich wzajemną orbitą.
Masywny układ podwójny okiem artystyMasywny układ podwójny - wizja artystyczna
Źródło zdjęć: © Elisa Schösser
Radosław Kosarzycki
Z najnowszych obserwacji wynika, że ASKAP J1745 – jedno z zaledwie kilkunastu znanych źródeł powtarzających się sygnałów radiowych – należy do układu podwójnego, w którym oba obiekty są ze sobą mocno "sprzężone" grawitacyjnie. Kluczowe okazało się to, że emisje radiowe oraz promieniowanie rentgenowskie pojawiają się regularnie, podczas każdego obiegu składników układu. Dzięki temu badacze mogli wreszcie powiązać czas występowania sygnałów z warunkami panującymi w systemie – elementem, którego dotąd brakowało do zrozumienia tego zjawiska.
ASKAP J1745 zwraca uwagę nie tylko tym, że należy do rzadkiej grupy długookresowych emisji radiowych, ale przede wszystkim tym, że w jego przypadku udało się wskazać mechanizm stojący za powstawaniem sygnałów. Wśród około dwunastu podobnych obiektów tylko dwóm przypisano dotąd znaną genezę, a tutaj po raz pierwszy tak wyraźnie pomogło połączenie danych z fal radiowych i promieniowania X. To kolejny argument za tym, jak ważne są obserwacje prowadzone na różnych długościach fal i współpraca wielu instrumentów.
Sygnały zaliczane do długookresowych radiowych zjawisk przejściowych są rzadkie, dlatego wiedza o nich wciąż pozostaje ograniczona. Najczęściej trafiano na nie podczas zaplanowanych przeglądów dużych obszarów nieba. Ich charakterystyczną cechą jest to, że powracają w odstępach od kilku minut do kilku godzin, a część źródeł potrafi wykazywać aktywność nawet od ponad trzydziestu lat. Zdarza się też, że takie obiekty na długi czas cichną albo przestają być widoczne w obserwacjach radiowych.

To był spektakularny plan! Tak miała wygląda misja po próbki z Marsa

Na początku rozważano, czy za podobne emisje nie odpowiadają wolno wirujące gwiazdy neutronowe, czyli pulsary. Problem polegał jednak na tym, że typowe sygnały pulsarów mają zupełnie inną "częstotliwość" powrotów – pojawiają się co kilka sekund. Co więcej, gdy pulsary stopniowo tracą tempo obrotu, zgodnie z przewidywaniami powinny przestać świecić radiowo. Z tego powodu naukowcy zaczęli brać pod uwagę inne wyjaśnienia, w tym układy podwójne, gdzie jeden obiekt (np. biały karzeł) przejmuje materię od mniej masywnego towarzysza.
Dane zebrane dla ASKAP J1745 wskazują, że mamy do czynienia z tzw. kataklizmicznym układem zmiennym. Taki system tworzą dwie gwiazdy: biały karzeł oraz czerwony karzeł, krążące na tyle blisko siebie, że materia z czerwonego karła jest ściągana przez silną grawitację białego karła. To właśnie przepływ naładowanej materii – w połączeniu z potężnymi polami magnetycznymi w układzie – ma prowadzić do powstawania wysokoenergetycznych emisji radiowych, które rejestrują astronomowie.
Wyjątkowość ASKAP J1745 polega na tym, że udało się go obserwować jednocześnie w różnych zakresach promieniowania, co pozwoliło lepiej zrekonstruować proces odpowiedzialny za cykliczne rozbłyski. Badacze podkreślają, że tak kompletny zestaw pomiarów może zadziałać jak "kamień z Rosetty" – ułatwić odczytanie natury innych egzotycznych obiektów z tej samej kategorii w przyszłości. Z dotychczasowych wyników wynika, że zasadnicze znaczenie mają tu akumulacja naładowanej materii oraz silne oddziaływania w ciasnym układzie.
Dalsze badania podobnych systemów mogą przybliżyć naukowców do zrozumienia skrajnych zjawisk kosmicznych, których nie da się odtworzyć w ziemskich laboratoriach. Połączenie sygnałów radiowych i emisji rentgenowskich z długookresowych układów zmiennych otwiera drogę do analiz procesów związanych z plazmą i polami magnetycznymi w warunkach zupełnie innych niż te znane z Układu Słonecznego.
Wybrane dla Ciebie
ZACZEKAJ! ZOBACZ, CO TERAZ JEST NA TOPIE