Ανακαλύφθηκε ένα νέο είδος αστρονομικού αντικειμένου;

Πηγή: NRAO, 4 Μαρτίου 2005

Ισχυροί παλμοί ακτινοβολίας ίσως προήλθαν από άγνωστο διαστημικό αντικείμενο

Ραδιοαστρονόμοι έχουν ανιχνεύσει μια σειρά ισχυρών εκρήξεων ραδιοκυμάτων κοντά στο κέντρο του Γαλαξία μας που δεν μπορούν  εύκολα να εξηγηθούν, ενώ θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην ανακάλυψη μιας νέας κατηγορίας αστρονομικού αντικειμένου. Η ομάδα παρατηρούσε το γαλαξιακό κέντρο με το Πολύ Μεγάλο Δίκτυο του Εθνικού Ιδρύματος Επιστήμης όταν είδαν 5 εκρήξεις να εμφανίζονται κάθε 77 λεπτά, που η κάθε μία διαρκούσε 10 λεπτά. Η ομάδα θα προσπαθήσει να δει αν υπάρχουν εκπομπές ακτίνων X παράλληλα με τις ραδιοεκπομπές, δεδομένου ότι αυτό θα βοηθήσει στην ανακάλυψη της πηγής αυτών των ασυνήθιστων εκπομπών.

Αστρονόμοι στο κολέγιο Sweet Briar και το Ερευνητικό Εργαστήριο Ναυτικού (NRL) έχουν ανιχνεύσει μια ισχυρή νέα ραδιοπηγή οι μοναδικές ιδιότητες της οποίας δείχνουν ότι πρόκειται για μια νέα κατηγορία αστρονομικών αντικειμένων. Οι ερευνητές έλεγχαν το κέντρο του Γαλαξία για αρκετά χρόνια και αποκαλύπτουν συμπεράσματά τους στο περιοδικό Nature.

Ο κύριος ερευνητής, ο Scott Hyman, καθηγητής της φυσικής στο κολέγιο Sweet Briar, ανέφερε ότι η ανακάλυψη προήλθε αφού αναλύθηκαν μερικές πρόσθετες παρατηρήσεις από το 2002. "Χτυπήσαμε jackpot!", είπε ο Hyman αναφορικά με τις παρατηρήσεις. "Μια εικόνα του κέντρου του Γαλαξία, που έγινε συλλέγοντας ραδιοκύματα μήκους περίπου 1 μέτρου, μας αποκάλυψε πολλαπλάσιες εκρήξεις από την πηγή κατά τη διάρκεια μιας επτάωρης περιόδου από τις 30 του Σεπτεμβρίου έως την 1 Οκτωβρίου του 2002 - πέντε εκρήξεις στην πραγματικότητα, και επαναλαμβάνονταν σε εντυπωσιακά σταθερά διαστήματα."

Ο Hyman μαζί με τέσσερις σπουδαστές και συνεργάτες του έτυχε να παρατηρήσουν μια αιφνίδια εκπομπή από δύο ραδιοπηγές μελετώντας το γαλαξιακό κέντρο το 1998. Αυτό τους προέτρεψε να συνεχίσουν τις παρατηρήσεις τους χρησιμοποιώντας γι αυτό το σκοπό το Πολύ Μεγάλο Δίκτυο (VLA) ραδιοτηλεσκοπίων του Εθνικού Ιδρύματος Επιστήμης (NRL) στο Νέο Μεξικό.

"Είναι εκπληκτικό, πως αν και ξέρουμε ότι ο ουρανός είναι γεμάτος από αντικείμενα που εκπέμπουν αιφνίδια ακτίνες-Χ και γάμμα",  λέει ο αστρονόμος του NRL Joseph Lazio,  "δεν έχουμε ψάξει για ραδιοεκρήξεις, οι οποίες συχνά είναι ευκολότερες να δημιουργηθούν από αστρονομικά αντικείμενα".

Η ομάδα ήδη έχει ελέγξει το γαλαξιακό κέντρο για νέες παροδικές πηγές και για μεταβλητότητα σε περίπου 250 γνωστές πηγές, αλλά οι πέντε εκρήξεις από τη νέα ραδιοπηγή, που ονομάστηκε GCRT J1745-3009, ήταν κατά πολύ ισχυρότερες από τις ήδη γνωστές πηγές. Οι πέντε εκρήξεις ήταν ίσης φωτεινότητας, με την κάθε μία να έχει διάρκεια περίπου 10 λεπτά, ενώ έκανε την εμφάνιση της κάθε 77 λεπτά.

Η πηγή των εκρήξεων είναι παροδική, σημειώνει ο Hyman. "Δεν έχει ανιχνευθεί καμία από το 2002 ούτε και βρισκόταν στις προηγούμενες εικόνες".

Αν και η ακριβής φύση του αντικειμένου παραμένει ένα μυστήριο, τα μέλη της ομάδας αυτήν την περίοδο θεωρούν ότι η ραδιοπηγή GCRT J1745-3009 είναι είτε το πρώτο μέλος μιας νέας κατηγορίας αντικειμένων είτε ένας άγνωστος τρόπος δραστηριότητας μιας γνωστής κατηγορίας πηγής. Αυτή δε μπορεί να απέχει από τη Γη από 300 έως 24.000 έτη φωτός.

Μια σημαντική ένδειξη για την κατανόηση της προέλευσης των ραδιοεκρήξεων είναι ότι η εκπομπή εμφανίζεται να είναι "συνεπής", εξηγεί ο Hyman. "Υπάρχουν πολύ λίγες κατηγορίες συνεπών εκπομπών στον κόσμο. Τα φυσικά αστρονομικά μέϊζερ - το ανάλογο της εκπομπής λέιζερ αλλά σε μικροκύματα - είναι μια τέτοια κατηγορία συνεπών πηγών, αλλά αυτές εκπέμπουν σε συγκεκριμένα μήκη κύματος. Αντίθετα, οι εκρήξεις του νέου αντικειμένου ανιχνεύθηκαν σε ένα σχετικά μεγάλο εύρος μηκών κύματος".

Εκτός από αυτές τις περίεργες ιδιότητες, άλλοι αστρονόμοι του NRL, όπως ο Δρ Paul Ray SA, έχουν ψάξει την πηγή για μια εκπομπή ακτίνων X αλλά δεν έχει βρεθεί. "Η μη ανίχνευση κάποιας εκπομπής ακτίνων X μας προκαλεί", είπε ο Ray. "Πολλές πηγές που εκπέμπουν παροδικά εκλάμψεις ακτίνων-X, όπως τα συστήματα δυαδικών αστέρων στις μαύρες οπές, επίσης έχουν συνδεθεί με ραδιοεκπομπή. Εάν κάνουμε κι άλλες παρατηρήσεις, και ευρεθεί ή αποκλειστεί εκπομπή ακτίνων X τότε θα είναι μια σημαντική βοήθεια στο να κατανοήσουμε τη φύση αυτής της πηγής."

Ο Hyman και οι συνάδελφοι του στο NRL προγραμματίζουν να συνεχίσουν την αναζήτηση στο γαλαξιακές κέντρο για τέτοιες πηγές πάλι με το VLA και άλλα ραδιο τηλεσκόπια ή παρατηρητήρια ακτίνων-Χ. Αναπτύσσουν, επίσης, μαζί με τον Kent Wood του NRL ένα μοντέλο εξήγησης των ραδιοεκρήξεων, ως ένα νέο τύπο εκρήξεων από μια κατηγορία πηγών που είναι γνωστά ως μάγναστρα ή magnetars.

Όπως γράφουν οι ερευνητές στο Nature, οι εκρήξεις δεν μπορεί να προέρχονται από κάποιο πάλσαρ -άστρα νετρονίων που εκπέμπουν περιοδικούς παλμούς ακτινοβολίας. Ίσως η πηγή τους να είναι ένα μάγναστρο, ένα εξαιρετικά σπάνιο, εξωτικό άστρο νετρονίων με πανίσχυρο μαγνητικό πεδίο.

Το NRL συμβάλλει επίσης στην δημιουργία του μεγαλύτερου και του πιο ευαίσθητου τηλεσκοπίου χαμηλής συχνότητας, που θα ονομάζεται Δίκτυο Μακρών Μηκών Κυμάτων ή LWA, που μπορεί να βοηθήσει στις μελλοντικές αναζητήσεις κι άλλων παροδικών ραδιοπηγών. Το LWA σχεδιάζεται να εγκατασταθεί στο Νέο Μεξικό, όχι μακριά από το VLA.