Egy rendkívül lassú, már régóta rádióimpulzusokat kibocsátó forrást találtak a csillagászok, ami rejtélyes természetével keltette fel az érdeklődést. Míg a hagyományos rádiópulzárok periódusa nagyon rövid, néhány másodperces, vagy akár néhány milliszekundumos, ez a forrás óránként nagyjából háromszor bocsát ki rövid rádióimpulzusokat. Ráadásul már évtizedek óta.

„Azt hiszem, egyelőre nem mondhatjuk meg biztosan, hogy mi ez az objektum.” – mondja Victoria Kaspi (McGill University) pulzárkutató, aki az új kutatásban nem vett részt.

Művészi illusztráció egy pulzárról. (Casey Reed / Penn State University)

Natasha Hurley-Walker (Curtin University, Ausztrália) és munkatársai fedezték fel a rejtélyes forrás jeleit a nyugat-ausztráliai Murchison Widefield Array (MWA) obszervatórium adataiban. Ezután további megfigyeléseknek vetették alá az égitestet MWA-val és más ausztráliai és dél-afrikai rádiócsillagászati obszervatóriumokkal. A Scutum (Pajzs) csillagképben látszó GPM J1839-10 jelű lusta égitest nagyjából 18500 fényévre van tőlünk. Az új-mexikói VLA rádiótávcső-hálózat és az indiai GMRT rádiótávcső archív adatai felfedték, hogy a forrás már 1988 óta bocsát ki rádiójeleket alig 22 perces (egészen pontosan 1318,1957 másodperces) időközönként.

Egy pulzár működésének egyszerűsített ábrája. A központi, forgó neutroncsillag erős mágneses teret tart fenn (kék). A pólusokból töltött részecskék sugarai lőnek ki (sárga). Ahogy a csillag forog, a sugárnyaláb vele mozog, ezért mi csak rádióhullámok impulzusait érzékeljük. Azonban – és itt jön a bökkenő – a nagyon lassan forgó neutroncsillagok, mint a most felfedezett égitest, nem hozhatnak létre töltött részecskékből álló sugarakat, így elvileg impulzusokat sem bocsáthatnak ki. (NRAO)

A pulzárok mágneses térrel rendelkező neutroncsillagok, amelyek a mágneses pólusaik irányából részecske- és sugárnyalábokat bocsátanak ki, amelyek gyorsan forogva átsepernek az űrön. A sugárnyaláb eközben egy ponton épp a Föld irányába mutathat. Ilyenkor egy rövid rádióimpulzust érzékelünk. Ha azonban a neutroncsillag túl lassan forog, akkor várhatóan nem fog ilyen világítótorony-szerű sugarakat kibocsátani. A kutatók a Nature című szaklapban megjelent cikkükben úgy fogalmaznak, hogy a klasszikus pulzármagyarázat „aligha életképes”.

A nagyon erős mágneses térrel rendelkező neutroncsillagokat magnetárnak hívjuk. Ezek lassabban forognak, és képesek hosszú rádióimpulzusokat kibocsátani egy-egy nagy energiájú kitörést követően. A kutatócsoport talált az archív adatokban korábban egy másik lassú neutroncsillagot is. A GLEAM-XJ162759.5-523504.3 jelű égitest 18,18 perces periódussal forog. Bár ez három éven belül elhalványult, a most felfedezett GPM J1839-10 már évtizedek óta aktív.

Ráadásul furcsa viselkedés is jellemzi, hívta fel rá a figyelmet Nanda Rea (Institute of Space Sciences, Spanyolország). „Egy ilyen lassú magnetárnak röntgentartományban fényesen kéne ragyognia, de ezt nem tapasztaltuk.” – mondja. „Mind az égitest hosszú ideje fennálló aktivitása, mind a nagy forgási periódusa ismeretlen a korábban felfedezett asztrofizikai források körében.”

A kutatók egy alternatív forgatókönyvet is lehetségesnek tartanak: talán egy erős mágneses terű, elszigetelt fehér törpecsillagról van szó. Mivel a tömege nagyobb térfogatban oszlik el (és így nagyobb impulzusmomentummal forog), egy mágneses térrel rendelkező fehér törpe képes lehet elektromosan töltött részecskék sugárnyalábjait kibocsátani még akkor is, ha viszonylag lassan forog. Ezzel azonban van egy kis probléma: a csillagászok számos közeli, elszigetelt fehér törpéről tudnak, és ezek közül egyik sem produkált ilyen erős rádiósugárzást, nemhogy rádióimpulzusokat.

Kaspi, aki a Nature ugyanezen számában írt kísérő tanulmányt, úgy érzi, hogy még nem áll készen arra, hogy a GPM J1839-10 jelű objektumot ne klasszikus pulzárnak tartsa. „A természet sokkal találékonyabb tud lenni, mint az elméleti asztrofizikusok.” – mondja. „A rádiópulzárok magnetoszférájának fizikája nagyon gazdag terület, és van benne lehetőség a módosításokra.”

„Nekem jobban tetszik a fehér törpe modell, főleg azért, mert az tesztelhető.” – teszi hozzá.

Nagy földi teleszkópokkal vagy a Webb-űrtávcsővel a látható és infravörös hullámhossz-tartományokban végzett további megfigyelések feltárhatják az égitest kibocsátását ezeken a hullámhosszokon is – jegyzi meg Rea. „Ez a következő feladatunk.”

Forrás: Sky & Telescope