Prin intermediul razelor X, cercetătorii au identificat un obiect cosmic misterios, nemaivăzut până acum în galaxia noastră.
În imagine: regiunea din jurul ASKAP J1832-0911. Cerculețul galben marchează poziția sursei recent descoperite. Imaginea combină raze X de la Observatorul de raze X Chandra al NASA, date radio de la radiotelescopul sud-african MeerKAT și date în infraroșu de la telescopul spațial Spitzer al NASA.
Imagine oferită de autor.
Într-un nou studiu publicat în „Nature”, informăm despre descoperirea unui nou „obiect cosmic tranzitoriu cu perioadă lungă” (eng. long-period transient); pentru prima dată, a unuia cu emisii regulate de raze X.
Obiectele cosmice tranzitorii cu perioadă lungă reprezintă o clasă recent identificată de obiecte cosmice care emit unde radio intense la intervale de la câteva minute până la câteva ore. Aceasta este o durată mult mai mare decât impulsurile rapide pe care le detectăm de obicei de la stele moarte, cum sunt pulsarii.
Ce sunt aceste obiecte și cum generează aceste semnalele neobișnuite rămâne un mister.
Descoperirea noastră deschide o nouă fereastră asupra studiului acestor surse enigmatice. Dar totodată adâncește misterul: obiectul pe care l-am găsit nu seamănă cu niciun tip cunoscut de stea sau sistem din galaxia noastră sau din afara ei.
Observând emisiile radio în căutarea unor date relevante
Există multe lucruri pe cerul nopții pe care nu le putem vedea cu ochiul liber, dar le putem detecta când privim în alte lungimi de undă, cum ar fi emisiile radio.
Echipa noastră de cercetare scanează regulat segmente din cosmos folosind „Australian SKA Pathfinder” (ASKAP), operat de CSIRO pe teritoriul Wajarri Yamaji din Australia de Vest. Scopul nostru este să găsim obiecte cosmice care apar și dispar („obiecte cosmice tranzitorii” - OCT).
OCT sunt adesea legate de unele dintre cele mai puternice și dramatice evenimente din univers, precum moartea explozivă a stelelor.
La sfârșitul anului 2023, am observat o sursă extrem de strălucitoare, numită ASKAP J1832-0911 (după poziția sa pe cer), în direcția planului galactic. Acest obiect se află la aproximativ 15.000 de ani-lumină distanță. E departe, dar tot în interiorul Căii Lactee.
Notă scientia: Plan galactic este planul în care se află majoritatea masei unei galaxii în formă de disc. Direcțiile perpendiculare pe planul galactic corespund polilor galactici.
Un eveniment dramatic
După descoperirea inițială, am inițiat observații de completare a datelor, folosind telescoape din întreaga lume, sperând să surprindem mai multe impulsuri. Monitorizarea continuă a arătat că impulsurile radio de la ASKAPJ1832 sosesc regulat – la fiecare 44 de minute. Acest lucru a confirmat că este un nou membru al grupului rar al obiectelor cosmice tranzitorii cu perioadă lungă.
Apoi am căutat în date mai vechi ale telescoapelor din aceeași regiune a cerului. Nu am găsit nicio urmă a obiectului înainte de descoperire.
Aceasta sugerează că s-a întâmplat ceva dramatic cu puțin timp înainte ca noi să-l detectăm pentru prima dată; ceva suficient de puternic încât să „aprindă” brusc obiectul.
Apoi, în februarie 2024, ASKAPJ1832 a devenit extrem de activ. După o perioadă mai liniștită în ianuarie, sursa s-a luminat dramatic. Mai puțin de 30 de obiecte din cer au atins vreodată o asemenea strălucire în unde radio.
Pentru comparație, majoritatea stelelor pe care le detectăm în radio sunt de aproximativ 10.000 de ori mai slabe decât ASKAPJ1832 în timpul acelui vârf de activitate.
Un noroc nesperat
Razele X sunt unde electromagnetice pe care nu le putem vedea cu ochiu liber. Ele provin de obicei din medii extrem de fierbinți și de mare energie. Deși au fost găsite până acum aproximativ zece obiecte similare care emit unde radio, niciunul nu prezentase vreodată semnale în raze X.
În martie, am încercat să observăm ASKAPJ1832 în raze X. Totuși, din cauza unor probleme tehnice cu telescopul, observația nu a putut avea loc.
Apoi am avut noroc. În iunie, am luat legătura cu Tong Bao, cercetător postdoctoral la Institutul Național de Astrofizică din Italia, pentru a verifica dacă vreo observație anterioară în raze X surprinsese sursa. Spre surprinderea noastră, am găsit două observații anterioare de la Observatorul de raze X Chandra al NASA, deși datele nu erau încă publice.
L-am contactat pe Kaya Mori, cercetător la Universitatea Columbia și investigator principal cu privire la acele observații. El ne-a pus la dispoziție datele cu generozitate. Spre uimirea noastră, am descoperit semnale clare de raze X provenind de la ASKAPJ1832. Și mai remarcabil: razele X urmau același ciclu de 44 de minute ca și impulsurile radio.
A fost un adevărat noroc. Chandra fusese îndreptat spre o țintă cu totul diferită, dar printr-o coincidență pură, a surprins ASKAPJ1832 în timpul unei faze neobișnuit de strălucitoare și active.
Un asemenea aliniament întâmplător este incredibil de rar, ca și cum ai găsi un ac într-un car cu fân cosmic.
Observatorul de raze X Chandra al NASA este cel mai puternic telescop cu raze X din lume, aflat pe orbită în jurul Pământului din 1999.
Credit: NASA/CXC & J. Vaughan
Încă un mister
A avea atât emisii din gama undelor radio, cât și de raze X este o trăsătură comună a stelelor moarte cu câmpuri magnetice extrem de puternice, precum stelele neutronice (stele moarte de masă mare) și piticele albe (stele moarte de masă mică).
Descoperirea noastră sugerează că cel puțin unele dintre obiectele cosmice tranzitorii cu perioadă lungă pot proveni din aceste tipuri de rămășițe stelare.
Dar ASKAPJ1832 nu se potrivește cu nicio categorie cunoscută de obiect din galaxia noastră. Comportamentul său, deși similar în anumite privințe, totuși iese din tiparele cunoscute.
Avem nevoie de mai multe observații pentru a înțelege cu adevărat ce se întâmplă. Este posibil ca ASKAPJ1832 să fie ceva cu totul nou sau să emită unde radio într-un mod pe care nu l-am mai observat niciodată.
| Citiți și seria: 10 curiozități din astronomie (16 articole)
Traducere după Mysterious cosmic object never before seen in our galaxy de Ziteng Wang, lector la Curtin Institute of Radio Astronomy (CIRA), Curtin University.
