Image: ESO
Επιστήμονες ανακάλυψαν τον μυστηριώδη λόγο που ένα ακτινοβόλο αντικείμενο στον γαλαξία αναβοσβήνει συνέχεια μεταξύ λειτουργιών υψηλής και χαμηλής ενέργειας, που σημαίνει ότι εναλλάσσεται μεταξύ φωτεινότερων και πιο σκοτεινών φάσεων, σύμφωνα με νέα μελέτη.Μια τεράστια εκστρατεία παρατήρησης που περιλαμβάνει 12 τηλεσκόπια αποκάλυψε ότι αυτές οι συμπαντικές εναλλαγές οφείλονται σε αλληλεπιδράσεις ενέργειας μεταξύ ενός πίδακα και ενός δίσκου που διαμορφώνεται από ένα πάλσαρ, έναν τύπο παλλόμενου νεκρού αστέρα. Τα αποτελέσματα δίνουν νέες πληροφορίες για την εντυπωσιακή δυναμική των πάλσαρ, που αναβοσβήνουν με τόσο ακριβή μοτίβα που οι επιστήμονες τα χρησιμοποιούν ως συμπαντικές συσκευές μέτρησης του χρόνου.
Οι λάμψεις των πάλσαρ είναι τόσο τακτικές που οι επιστήμονες αρχικά θεώρησαν ότι μπορεί να είναι σήματα ενός εξωγήινου πολιτισμού, με αποτέλεσμα να αποκαλούν παιχνιδιάρικα την πρώτη γνωστή εκπομπή πάλσαρ "LGM" δηλαδή little green men. Τώρα γνωρίζουμε ότι τα πάλσαρ είναι τα πτώματα των αστεριών που πέθαναν και βρέθηκαν σε μια κατηγορία υπερ-πυκνών σφαιρών γνωστών ως αστέρων νετρονίων. Τα πάλσαρ είναι αστέρες νετρονίων που περιστρέφονται γρήγορα και εκτοξεύουν λαμπρούς πίδακες φωτός έξω από τους πόλους τους, παράγοντας χαρακτηριστικές λάμψεις —σαν φάροι στο διάστημα.Για χρόνια, οι επιστήμονες ήταν μπερδεμένοι με τη συμπεριφορά ενός πάλσαρ που ονομάζεται PSR J1023+0038, ή J1023 για συντομία, που απέχει περίπου 4.500 έτη φωτός από τη Γη. Το J1023 είναι γνωστό ως «μεταβατικό πάλσαρ», που εναλλάσσεται μεταξύ ήρεμων και ενεργών καταστάσεων για λόγους που παρέμειναν ανεξήγητοι - μέχρι τώρα.Οι επιστήμονες με επικεφαλής τη Maria Cristina Baglio, μια ερευνήτρια πάλσαρ στο New York University Abu Dhabi, και τον Francesco Coti Zelati, ερευνητή στο Institute of Space Sciences στη Βαρκελώνη, διεξήγαγαν τις πιο εκτενείς παρατηρήσεις πολλαπλών μηκών κύματος του J1023 που έγιναν ποτέ τον Ιούνιο του 2021. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι τρόποι λειτουργίας ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται λόγω πολύπλοκων αλληλεπιδράσεων μεταξύ του πάλσαρ και του υλικού που έχει ανασύρει από ένα κοντινό αστέρι, παρέχοντας ένα σημείο αναφοράς για την «εξιχνίαση της φύσης των ασφαών αντικειμένων» όπως το J1023, σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύτηκε Τετάρτη στο Astronomy & Astrophysics.«Στόχος μας είναι να αποκαλύψουμε οριστικά τους υποκείμενους φυσικούς μηχανισμούς πίσω από τη μοναδική συμπεριφορά που παρουσιάζει η πηγή σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα», δήλωσαν οι Baglio και Coti Zelati σε email στο Motherboard. «Με τα χρόνια, έχουμε κάνει σημαντικές προόδους στην κατανόηση των ιδιοτήτων της, βελτιώνοντας συνεχώς τα θεωρητικά μας μοντέλα σε μια προσπάθεια να προσφέρουμε λογικές εξηγήσεις. Ωστόσο, η συνολική εικόνα παρέμενε ασαφής».«Αυτή η πρόσφατη μελέτη, η οποία παρουσιάζει μια εκτεταμένη συλλογή δεδομένων, μας επέτρεψε να προτείνουμε ένα συμπαγές σενάριο που εξηγεί με συνέπεια τις ιδιότητες του συστήματος που παρατηρούνται σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα», πρόσθεσαν οι ερευνητές. «Είναι το αποκορύφωμα μιας πολυετούς έρευνας πάνω σε αυτή τη μοναδική πηγή».
Ο Baglio και ο Coti Zelati μελετούν το J1023 από τότε που ήταν και οι δύο στο μεταπτυχιακό, σχεδόν πριν από μια δεκαετία, αλλά το πάλσαρ έχει αποδειχθεί ότι είναι σκληρό καρύδι. Σε μια προσπάθεια να εξηγήσουν μια για πάντα την παράξενη συμπεριφορά του, οι ερευνητές εκμεταλλεύτηκαν την παρατηρητική ικανότητα δώδεκα τηλεσκοπίων στο έδαφος και στο διάστημα, συμπεριλαμβανομένου του ευρωπαϊκού δορυφόρου XMM-Newton, του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble της NASA, της συστοιχίας Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. (ALMA) στη Χιλή και το σφαιρικό ραδιοτηλεσκόπιο πεντακοσίων μέτρων (FAST) στην Κίνα.Για δύο νύχτες τον Ιούνιο, αυτά τα εξελιγμένα τηλεσκόπια έστρεψαν το βλέμμα τους στο J1023 και κατέγραψα 280 εναλλαγές μεταξύ της χαμηλής και της υψηλής λειτουργίας. Οι παρατηρήσεις κάλυψαν ένα τεράστιο εύρος μηκών κύματος, από ραδιοκύματα ως ακτίνες Χ, επιτρέποντας στους ερευνητές να εστιάσουν στη μηχανική πίσω από τις αλλαγές.Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η συμπεριφορά εναλλαγής του τρόπου λειτουργίας προέρχεται από τον δίσκο προσαύξησης του J1023, ο οποίος είναι ένας δίσκος υλικού που το πάλσαρ έχει τραβήξει από το συνοδό του αστέρι. Καθώς αυτό το υλικό πέφτει προς το J1023, τροφοδοτεί έναν πίδακα φωτός και ενέργειας κάθετα στον δίσκο που συγκρούεται με ανέμους γύρω από το πάλσαρ, δίνοντας στο σύστημα στην υψηλή λειτουργία του. Ο πίδακας συνεχίζει να διώχνει το υλικό σε εκρήξεις γνωστές ως «διακριτές εκτοξεύσεις μάζας» έως ότου το σύστημα ξαναπέφτει στη χαμηλή λειτουργία.«Αν και η ομάδα μας και άλλοι είχαν προηγουμένως υποθέσει ότι οι διακριτές εκτινάξεις μάζας θα μπορούσαν να είναι υπεύθυνες για την εναλλαγή λειτουργίας του πάλσαρ, δεν είχαμε βρει ακόμη οριστικά στοιχεία που να υποστηρίζουν αυτόν τον ισχυρισμό», δήλωσαν οι Baglio και Coti Zelati. «Η ανακάλυψη έγινε όταν παρατηρήσαμε σύντομες λάμψεις ακτινοβολίας μικροκυμάτων στα δεδομένα. Τότε συνειδητοποιήσαμε ότι παρακολουθούσαμε απότομες εκτοξεύσεις υλικού από το σύστημα και επιβεβαιώσαμε ότι αυτές οι εκτοξεύσεις ήταν η κινητήρια δύναμη πίσω από την εναλλαγή λειτουργίας».Η ανακάλυψη δίνει μια ικανοποιητική εξήγηση για τις φρενήρεις αλλαγές του J1023 και θα μπορούσε να βοηθήσει στην εξήγηση των περίεργων μοτίβων εκπομπών που παρατηρούνται σε άλλα συμπαγή αντικείμενα. Παρόλο που η ομάδα γιορτάζει την ανακάλυψη, ανυπομονεί για μελλοντικές παρατηρήσεις του J1023 και παρόμοιων αντικείμενων με μια νέα γενιά τηλεσκοπίων, συμπεριλαμβανομένου του Εξαιρετικά Μεγάλου Τηλεσκοπίου** που πρόκειται να τεθεί σε λειτουργία στα τέλη της δεκαετίας του 2020.«Η ασταθής συμπεριφορά του J1023 χρησιμεύει ως μια ανεκτίμητη μελέτη περίπτωσης για την εξερεύνηση διαφορετικών καθεστώτων συσσώρευσης, εμπλουτίζοντας έτσι την κατανόησή μας για τη συμπεριφορά της ύλης κάτω από ακραίες συνθήκες», δήλωσαν οι Baglio και Coti Zelati. «Για παράδειγμα, η παρατήρηση του τρόπου με τον οποίο εμφανίζεται και εξαφανίζεται ο δίσκος συσσώρευσης μπορεί να παρέχει πληροφορίες για τη σταθερότητα του δίσκου και τους μηχανισμούς σχηματισμού».«Επιπλέον, αυτά τα συστήματα μπορούν να μελετηθούν σε πολλαπλά ηλεκτρομαγνητικά μήκη κύματος, επιτρέποντας μια πιο ολοκληρωμένη κατανόηση των διαδικασιών ακτινοβολίας».
Οι λάμψεις των πάλσαρ είναι τόσο τακτικές που οι επιστήμονες αρχικά θεώρησαν ότι μπορεί να είναι σήματα ενός εξωγήινου πολιτισμού, με αποτέλεσμα να αποκαλούν παιχνιδιάρικα την πρώτη γνωστή εκπομπή πάλσαρ "LGM" δηλαδή little green men. Τώρα γνωρίζουμε ότι τα πάλσαρ είναι τα πτώματα των αστεριών που πέθαναν και βρέθηκαν σε μια κατηγορία υπερ-πυκνών σφαιρών γνωστών ως αστέρων νετρονίων. Τα πάλσαρ είναι αστέρες νετρονίων που περιστρέφονται γρήγορα και εκτοξεύουν λαμπρούς πίδακες φωτός έξω από τους πόλους τους, παράγοντας χαρακτηριστικές λάμψεις —σαν φάροι στο διάστημα.
ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ
ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ
Ο Baglio και ο Coti Zelati μελετούν το J1023 από τότε που ήταν και οι δύο στο μεταπτυχιακό, σχεδόν πριν από μια δεκαετία, αλλά το πάλσαρ έχει αποδειχθεί ότι είναι σκληρό καρύδι. Σε μια προσπάθεια να εξηγήσουν μια για πάντα την παράξενη συμπεριφορά του, οι ερευνητές εκμεταλλεύτηκαν την παρατηρητική ικανότητα δώδεκα τηλεσκοπίων στο έδαφος και στο διάστημα, συμπεριλαμβανομένου του ευρωπαϊκού δορυφόρου XMM-Newton, του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble της NASA, της συστοιχίας Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. (ALMA) στη Χιλή και το σφαιρικό ραδιοτηλεσκόπιο πεντακοσίων μέτρων (FAST) στην Κίνα.Για δύο νύχτες τον Ιούνιο, αυτά τα εξελιγμένα τηλεσκόπια έστρεψαν το βλέμμα τους στο J1023 και κατέγραψα 280 εναλλαγές μεταξύ της χαμηλής και της υψηλής λειτουργίας. Οι παρατηρήσεις κάλυψαν ένα τεράστιο εύρος μηκών κύματος, από ραδιοκύματα ως ακτίνες Χ, επιτρέποντας στους ερευνητές να εστιάσουν στη μηχανική πίσω από τις αλλαγές.Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η συμπεριφορά εναλλαγής του τρόπου λειτουργίας προέρχεται από τον δίσκο προσαύξησης του J1023, ο οποίος είναι ένας δίσκος υλικού που το πάλσαρ έχει τραβήξει από το συνοδό του αστέρι. Καθώς αυτό το υλικό πέφτει προς το J1023, τροφοδοτεί έναν πίδακα φωτός και ενέργειας κάθετα στον δίσκο που συγκρούεται με ανέμους γύρω από το πάλσαρ, δίνοντας στο σύστημα στην υψηλή λειτουργία του. Ο πίδακας συνεχίζει να διώχνει το υλικό σε εκρήξεις γνωστές ως «διακριτές εκτοξεύσεις μάζας» έως ότου το σύστημα ξαναπέφτει στη χαμηλή λειτουργία.
ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ
ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ
Περισσότερα από το VICEΓιατί Νιώθουμε Ακόμα Άβολα να Πάμε Μόνοι/ες μας Διακοπές;Ero Seagull: Η Διάγνωση ότι Ανήκει στο Φάσμα του Αυτισμού Ήταν ΛυτρωτικήΟ Γεράσιμος και Άλλοι 16 Κρατούμενοι Έγιναν Δωρητές Οργάνων Μέσα από τη ΦυλακήΑκολουθήστε το VICE σε Facebook, Instagram και Twitter.Κάνε subscribe στο YouTube – VICE Greece.