אסטרונומים מגלים מקור רדיו מסתובב איטי ש'לא אמור להתקיים'

כשהכוכב מסתובב, אלומות אלו חולפות על פני כדור הארץ ומייצרות פולסים תקופתיים של גלי רדיו, בדומה למגדלור קוסמי. התנהגות זו זיכתה אותם בשם "".

פולסרים מסתובבים בדרך כלל מהר להפליא, ולעתים קרובות משלימים סיבוב מלא תוך שניות בלבד - או אפילו פחות. במהלך שלוש השנים האחרונות, צצו כמה עצמים מסתוריים שפולטים פולסי רדיו תקופתיים במרווחים איטיים בהרבה, מה שקשה להסביר עם ההבנה הנוכחית שלנו לגבי כוכבי נויטרונים.

במחקר חדש, מצאנו את המגדלור הקוסמי האיטי ביותר עד כה - אחד שמסתובב פעם ב-6.5 שעות. הגילוי הזה,פורסם באסטרונומיה של הטבע, פורץ את הגבולות של מה שחשבנו שאפשרי.

המגדלור האיטי שלנו במקרה גם מיושר עם כדור הארץ באופן שמאפשר לנו לראות פולסי רדיו משני הקטבים המגנטיים שלו. תופעה נדירה זו היא תופעה ראשונה עבור עצמים המסתובבים כך באיטיות ומציעה צוהר חדש לאופן הפעולה של הכוכבים הללו.

חפץ שלא אמור להתקיים?

גילינו את העצם, בשם ASKAP J1839-0756, באמצעות טלסקופ הרדיו ASKAP של CSIRO, הממוקם במדינת וג'ארי יאמאג'י במערב אוסטרליה.

במהלך תצפית שגרתית, ASKAP J1839-0756 בלט מכיוון שלא זוהה עצם ידוע קודם לכן במיקומו. פליטת הרדיו שלו נראתה כפרץ דועך, כשהבהירות שלו צונחת ב-95% תוך 15 דקות בלבד.

בהתחלה, לא היה לנו מושג שהמקור פולט פולסי רדיו תקופתיים. רק פרץ בודד זוהה במהלך התצפית הראשונית.

כדי לחשוף יותר, ערכנו תצפיות נוספות עם ASKAP כמו גם עם מערך הטלסקופ הקומפקטי של CSIRO של CSIRO במדינה קמילארוי בנרברי, NSW, ועם טלסקופ הרדיו הרגיש ביותר MeerKAT בדרום אפריקה.

תצפית ארוכה של ASKAP חשפה בסופו של דבר שני פולסים המופרדים ב-6.5 שעות, המאשרים את האופי התקופתי של המקור.

אבל הנה ההפתעה האמיתית: לפי מה שאנחנו יודעים על כוכבי נויטרונים, ASKAP J1839-0756 אפילו לא אמור להתקיים.

כוכבי ניוטרונים פולטים פולסי רדיו על ידי המרת אנרגיית הסיבוב שלהם לקרינה. עם הזמן, הם מאבדים אנרגיה ומאטים.

התיאוריה הסטנדרטית אומרת שפעם אהספין של ספין מאט מעבר לנקודה מסוימת (בערך סיבוב אחד לדקה), הוא אמור להפסיק לפלוט פולסי רדיו לחלוטין. ובכל זאת הנה ASKAP J1839-0756, שמאיר את הקוסמוס בקצב נינוח של סיבוב אחד כל 6.5 שעות.

סיפור על שני קטבים

רוב הפולסרים, בני הדודים המסובבים מהר יותר של ASKAP J1839-0756, הם כמו פנסים חד-צדדיים. הציר שהם מסתובבים סביבם מיושר היטב לציר השדה המגנטי שלהם, מה שאומר שאנחנו רואים רק הבזקים מקוטב מגנטי אחד.

אבל בכ-3% מהפולסרים, הצירים הסיבוביים והמגנטיים נמצאים כמעט בזווית ישרה זה לזה, מה שמאפשר לנו לראות פולסים משני הקטבים. הבזקים כפולים נדירים אלה, הנקראים אינטרפולסים, מספקים חלון ייחודי לגיאומטריה ולשדה המגנטי של הכוכב.

בין אם אהצירים המגנטיים והסיבוביים של הופכים מיושרים יותר או פחות מיושרים ככל שהוא מאט, זו עדיין שאלה פתוחה.

האינטרפולס מ- ASKAP J1839-0756 יכול לספק רמזים לשאלה זו. כ-3.2 שעות לאחר הפולס הראשי שלו, הוא פולט פולס חלש יותר עם תכונות שונות, מה שמצביע בתוקף על כך שאנו רואים אור רדיו מהקוטב המגנטי הנגדי.

גילוי זה הופך את ASKAP J1839-0756 ל-Slowpoke הראשון בכיתה שלו שפולט אינטרפולסים, והוא מעלה שאלות גדולות לגבי אופן הפעולה של אובייקטים כאלה.

מגנט או משהו חדש?

אז מה מניע את האנומליה הקוסמית הזו? אפשרות אחת היא שמדובר במגנטר - כוכב נויטרונים עם שדה מגנטי חזק שגורם למגנטים החזקים ביותר של כדור הארץ להיראות כמו משקלי נוצה.

מגנטרים מייצרים פולסי רדיו באמצעות מנגנון אחר, שעשוי לאפשר להם להמשיך לזרוח גם בקצבי ספין איטיים יותר. אבל אפילו למגנטרים יש גבולות, ותקופותיהם נמדדות בדרך כלל בשניות, לא בשעות.

היוצא מן הכלל היחיד הוא מגנטר בשם 1E 161348-5055, בעל פרק זמן של 6.67 שעות. עם זאת, הוא פולט רק קרני רנטגן וללא פולסי רדיו.

האם ASKAP J1839-0756 יכול להיות משהו אחר לגמרי? כמה אסטרונומים תוהים אםחפצים דומיםעשוי להיותננסים לבנים– הליבות שנותרו של כוכבים פחות מסיביים.

ננסים לבנים מסתובבים הרבה יותר לאט מכוכבי נויטרונים, אך לא נצפו ננסים לבנים בודדים שפולטים פולסי רדיו. ועד כה, אף תצפית באורכי גל אחרים לא מצאה עדות לננס לבן במיקום זה בשמים.

חידה קוסמית

לא משנה מה ASKAP J1839-0756 יתברר להיות, ברור שהאובייקט הזה משכתב את ספר החוקים. השילוב המוזר שלו של סיבוב איטי, פעימות רדיו ואינטרפולסים מאלץ את האסטרונומים לחשוב מחדש על גבולות התנהגות כוכבי נויטרונים ולחקור אפשרויות חדשות למה שעומד בלב החידה הזו.

הגילוי של ASKAP J1839-0756 הוא תזכורת לכך שהיקום אוהב להפתיע אותנו, במיוחד כשאנחנו חושבים שהבנו הכל. ככל שאנו ממשיכים לעקוב אחר החפץ המסתורי הזה, אנו צפויים לחשוף סודות נוספים.

מנישה כיילב, מרצה בכיר לאסטרופיזיקה,אוניברסיטת סידניויו ווינג ג'ושוע לי, דוקטורנט באסטרונומיה רדיו,אוניברסיטת סידני

מאמר זה פורסם מחדש מהשיחהתחת רישיון Creative Commons. קרא אתמאמר מקורי.