ANa południowym niebie, w konstelacji gwiazdozbioru, międzynarodowy zespół naukowców natrafił na tajemnicze źródło promieniowania radiowego: co 21 minut ciało niebieskie GPM J1839-10, oddalone o 15 000 lat świetlnych, emituje impuls promieniowania, który trwa od pół minuty do pięciu minut. I to badania prowadzone przez naukowców z Archives of Astronomical Data ujawniają od ponad 35 lat. Tego niezwykłego obiektu nie da się wytłumaczyć wcześniejszymi pomysłami pulsarowych źródeł radiowych – tak zwanych pulsarów – zdaniem naukowców w czasopiśmie „Natura„.
W 1967 roku, kiedy brytyjska astronom Jocelyn Bell napotkała impulsy radiowe z kosmosu, które powtarzały się co 1,3 sekundy, początkowo myślała, że to sygnał od istot pozaziemskich. Badacze nieba znają obecnie ponad 3000 takich pulsarów o okresach od sekund do milisekund w naszej galaktyce Drogi Mlecznej. Naukowcy znaleźli również naturalne wyjaśnienie tego zjawiska: są to szybko obracające się gwiazdy neutronowe z silnym polem magnetycznym.
Gwiazdy neutronowe są niezwykle gęstymi ciałami gwiezdnymi: mają tylko około dziesięciu kilometrów średnicy, ale zawierają więcej niż masa naszego Słońca. Wiele gwiazd neutronowych ma silne pole magnetyczne – a elektrony przyspieszane przez to pole magnetyczne wytwarzają promieniowanie radiowe, które wyrzuca bieguny magnetyczne w przestrzeń kosmiczną. Ponieważ jednak oś północ-południe pola magnetycznego nie pokrywa się z osią obrotu gwiazdy neutronowej, wiązka ta przecina przestrzeń jak latarnia morska. A ilekroć wiązka uderza w Ziemię, radioteleskopy rejestrują impuls obiektu.
Ale nie każda gwiazda neutronowa jest również pulsarem: pole magnetyczne musi być wystarczająco silne, a rotacja wystarczająco szybka. Powoduje to granicę, poza którą gwiazdy neutronowe nie powinny emitować impulsów radiowych, a astrofizycy nazywają tę granicę „linią śmierci” pulsarów. Dzięki ultrawolnemu 21-minutowemu czasowi pracy GPM J1839-10 jest nie tylko nieco spóźniony, ale znacznie przekracza tę linię śmierci.
„Obiekt kwestionuje nasze rozumienie gwiazd neutronowych” — przyznaje Natasha Hurley-Walker z Curtin University w Australii. Wraz ze swoimi kolegami astronomka korzystała z dużego teleskopu w Australii Zachodniej, Murchison Widefield Array, w poszukiwaniu niezwykłych zmiennych źródeł radiowych na niebie, kiedy natknęła się na GPM J1839-10.
Czy GPM J1839-10 nie jest gwiazdą neutronową??
Początkowo naukowcy myśleli, że to zjawisko przejściowe. Jednak przeszukanie archiwów innych dużych radioteleskopów przyniosło zaskakujący wynik: obiekt był ukryty — wcześniej niezauważony — w danych z radioteleskopu Giant Meter Wave w Indiach i Very Large Array w USA. Najstarsze dane pochodzą z 1988 roku – i już wtedy GPM J1839-10 emitował impulsy radiowe w tym samym okresie.
Ale w jaki sposób taka wolno obracająca się gwiazda neutronowa może emitować impulsy radiowe — przez dziesięciolecia? Hurley-Walker i jej współpracownicy prawdopodobnie domyślają się, że jest to magnetar – gwiazda neutronowa o intensywnym polu magnetycznym, tysiące razy silniejszym niż zwykły pulsar. Chodzi o to, że to silne pole magnetyczne może zrekompensować wolniejszy wirowanie. Jednak żaden magnetar nie obraca się tak wolno jak GPM J1839-10. Ponadto magnesy emitują również promieniowanie rentgenowskie w tym samym czasie co emisja radiowa – ale zespół nie był w stanie wykryć żadnego promieniowania rentgenowskiego z GPM J1839-10.
Więc może GPM J1839-10 wcale nie jest gwiazdą neutronową? Aby uzyskać dalsze wyjaśnienia, naukowcy omawiają białego karła z silnym polem magnetycznym. Ponieważ obiekty te są znacznie większe niż gwiazdy neutronowe, mogą również emitować emisje radiowe pomimo powolnego obrotu. Jednak astronomowie nie napotkali jeszcze białego karła, który wykazuje silną emisję radiową podobną do GPM J1839-10. Zespół poszukuje teraz konkretnie innych pulsarów długookresowych, aby dotrzeć do sedna natury tego tajemniczego ciała niebieskiego.
„Aha! Dziesięć minut codziennej wiedzy” to podcast wiedzy firmy WELT. W każdy wtorek, środę i czwartek odpowiadamy na codzienne pytania z dziedziny nauki. Subskrybuj podcast na SpotifyI Podcast Apple’aI DeezerI Muzyka Amazona lub bezpośrednio przez kanał RSS.
