Neįprastas atradimas: CHIME J1634+44 – unikalus mirksintis objektas Paukščių Take

Unikalus atradimas: CHIME J1634+44 suspindi Paukščių Take

Astronomai paskelbė aptikę CHIME J1634+44 – išskirtinį kosminį objektą, pasižymintį įspūdingu ir paslaptingu mirksėjimu. Šis šaltinis, esantis tūkstančius šviesmečių nuo Žemės mūsų Paukščių Tako galaktikoje, priskiriamas retam ilgalaikių periodinių žybsnių (LPT, ilgaperiodžių tranzientų) tipui – dangaus kūnams, kurie skleidžia radiacijos blyksnius nereguliariais ir ilgais intervalais.

Nors iki šiol užfiksuota vos apie dešimt LPT objektų, CHIME J1634+44 dėmesį patraukia išskirtinėmis savybėmis. Jo mirksėjimo periodai ypač ilgi, o radiacijos poliarizacija – didžiausia, kokią kada nors užfiksavo astronomai tokio tipo objektui. Tai leidžia manyti, jog aplinką supa itin sudėtingos sąlygos.

SIGNALŲ TYRIMAS: DU PERIODAI IR GREITĖJANTIS SUKIMASIS

Bene išskirtiniausia CHIME J1634+44 savybė – neįprastas impulsų elgesys. Objektas skleidžia pasikartojančius radijo bangų žybsnius dviem aiškiais intervalais: kas 14 minučių (841 sek.) ir dar viena, penkis kartus ilgesne, kas 70 minučių (4 206 sek.). Tokia tvarka rodo, kad sistema gali būti sudėtinga ir galbūt susideda iš dviejų tarpusavyje sąveikaujančių dangaus kūnų.

Dar labiau intriguoja tai, kad žybsnių intervalai ilgainiui trumpėja – priešingai nei dauguma žinomų periodinių signalų, kurių dažnis laikui bėgant lėtėja dėl prarandamos sukamojos energijos. Tai rodo, jog objektas greitėja, galimai dėl artimo palydovo medžiagos ar energijos pasisavinimo.

„Šaltinio periodų kombinacija išskiria jį net tarp ilgaperiodžių tranzientų“, – komentuoja dr. Fengqiu Adam Dong iš Grin Banko observatorijos, pagrindinis naujo tyrimo autorius.

ILGAPERIODŽIŲ TRANZIENTŲ KILMĖ: BALTOSIOS NYKŠTUKĖS AR NEUTRONINĖS ŽVAIGŽDĖS?

Manoma, kad tokie objektai kaip CHIME J1634+44 susidaro iš itin kompaktiškų žvaigždių liekanų – baltųjų nykštukių arba neutroninių žvaigždžių. Tai tankios žvaigždžių šerdys, likusios po to, kai žvaigždė išnaudoja branduolinius „degalus“ ir nublanka.

Baltosios nykštukės gali būti iki 1,4 Saulės masės, bet sutalpintos į Žemės ar net Mėnulio dydžio rutulį. Jas nuo tolimesnio griūties stabdo elektronų degeneracijos slėgis – kvantinis dėsnis, draudžiantis elektronams būti toje pačioje būsenoje. Masė, viršijanti šią ribą, virsta neutroninėmis žvaigždėmis: apie 2,3 Saulės masės turinčiais objektais, suspaustais į tik 20 km (12 mylių) rutulį, išlaikomą neutronų degeneracijos slėgio.

Dvejetinėse sistemose, kur tokios liekanos sąveikauja su artimais palydovais, kyla dramatiški reiškiniai – medžiagos akrecija, stiprūs žybsniai ir greiti sukimosi pokyčiai.

SKIRTINGOS HIPOTEZĖS: NEUTRONINĖ ŽVAIGŽDĖ AR BALTOJI NYKŠTUKĖ?

Tikroji CHIME J1634+44 prigimtis vis dar diskutuojama tarp ekspertų. Dong komanda, remdamasi radijo žybsniais ir spartėjančiu sukimu, mano, kad tai galėtų būti neutroninė žvaigždė, elgianti kaip pulsaras – greitai besisukanti neutroninė žvaigždė, spinduliuojanti radijo bangų pluoštus tiksliais intervalais. Žinoma, jog pulsarai kartais patiria greitėjimo (spin-up) epizodus, paprastai sukeltus medžiagos perdavimo iš palydovo.

Alternatyvią versiją pateikia dr. Sanne Bloot vadovaujama komanda iš Nyderlandų radijo astronomijos instituto. Jie aptiko silpną ultravioleto šaltinį, atitinkantį baltoji nykštukė, kurios masė siektų apie 78% Saulės, o paviršiaus temperatūra – 15 000–33 000 K. Tokiu atveju CHIME J1634+44 būtų baltosios nykštukės pulsaras – reta ir sunkiai aptinkama neutroninės žvaigždės pulsaro atmaina.

TYRIMO KRYPTYS IR POLIARIZACIJOS REIKŠMĖ

Labai netikėtas CHIME J1634+44 bruožas – tobulai apskritiminė jo radijo signalų poliarizacija. Iki šiol niekas tokio reiškinio tarp ilgaperiodžių tranzientų nefiksavo. Šis unikalus požymis leidžia manyti, jog radijo signalų atsiradimo mechanizmai gali būti iš esmės kitokie nei anksčiau žinomų žvaigždžių liekanų.

Kad galutinai paaiškintų CHIME J1634+44 kilmę, astronomai planuoja tolimesnius įvairių bangų ilgių stebėjimus bei detalesnius teorinius modelius. Išskirtiniai objekto savitumai – dvigubi periodai, greitėjantis sukimasis ir rekordinė poliarizacija – meta iššūkį klasikinėms žvaigždžių evoliucijos bei kompaktiškų kūnų elgsenos teorijoms.

„CHIME J1634+44 atradimas plečia mūsų supratimą apie ilgaperiodžius tranzientus bei atveria naujas diskusijas apie pagrindines neutroninių žvaigždžių ir baltųjų nykštukių fizikos savybes“, – sako dr. Dong. – Labai tikėtina, kad mūsų galaktikoje laukia atradimo dar daug unikalių tokių objektų.“

Dong komandos tyrimo rezultatai publikuojami žurnale The Astrophysical Journal Letters, o Bloot kolektyvo detalus darbas priimtas spausdinti Astronomy & Astrophysics leidinyje bei prieinamas arXiv platformoje.

IŠVADA

CHIME J1634+44, kaip unikalus mirksintis objektas, tampa reikšmingu žingsniu tyrinėjant ekstremalius kosmoso reiškinius. Nesvarbu, ar jis taps retu baltosios nykštukės pulsaru, ar paslaptingu neutroninės žvaigždės kompanionu, atradimas atveria naujas galimybes iš naujo pažvelgti į žvaigždžių liekanų evoliucijos ir dvejetinių sistemų sąveikos mechanizmus. Tolimesni stebėjimai bei tyrimai padės dar geriau suprasti įdomiausius mūsų galaktikos kompaktiškus astronominius objektus ir ilgaperiodžius tranzientus.