NASA: Νέα στοιχεία για μυστηριώδη σήματα στο βαθύ διάστημα

Τι προκαλεί τις μυστηριώδεις εκρήξεις ραδιοκυμάτων από το βαθύ διάστημα; Οι αστρονόμοι μπορεί να είναι ένα βήμα πιο κοντά στο να δώσουν μια απάντηση σε αυτό το ερώτημα. Δύο τηλεσκόπια ακτίνων Χ της NASA παρατήρησαν πρόσφατα ένα τέτοιο γεγονός -γνωστό ως γρήγορη ραδιοέκρηξη (FRB)- λίγα λεπτά πριν και μετά την εκδήλωσή του. Αυτή η πρωτοφανής εικόνα θέτει τους επιστήμονες σε μια πορεία για την καλύτερη κατανόηση αυτών των ακραίων ραδιοσυμβάντων.

Αν και διαρκούν μόνο για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου, οι γρήγορες ραδιοεκρήξεις μπορούν να απελευθερώσουν περίπου τόση ενέργεια όση απελευθερώνει ο Ήλιος σε ένα χρόνο. Το φως τους σχηματίζει επίσης μια δέσμη που μοιάζει με λέιζερ, γεγονός που τις ξεχωρίζει από τις πιο χαοτικές κοσμικές εκρήξεις.

Επειδή οι εκρήξεις είναι τόσο σύντομες, είναι συχνά δύσκολο να εντοπίσει κανείς από πού προέρχονται. Πριν από το 2020, όσες εντοπίστηκαν ως προς την πηγή τους προέρχονταν εκτός του δικού μας γαλαξία, πολύ μακριά για να μπορέσουν οι αστρονόμοι να δουν τι τις δημιούργησε. Στη συνέχεια, μια γρήγορη ραδιοέκρηξη ξέσπασε στον οικείο γαλαξία της Γης, προερχόμενη από ένα εξαιρετικά πυκνό αντικείμενο που ονομάζεται μαγνητάριο, τα απομεινάρια ενός άστρου που εξερράγη και κατέρρευσε.

Τον Οκτώβριο του 2022, το ίδιο μαγνητάριο -που ονομάζεται SGR 1935+2154- παρήγαγε μια άλλη γρήγορη ραδιοέκρηξη, η οποία μελετήθηκε λεπτομερώς από το NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer) της NASA στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό και το NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) σε χαμηλή γήινη τροχιά. Τα τηλεσκόπια παρατήρησαν το μαγνητάριο επί ώρες, παίρνοντας μια γεύση από το τι συνέβη στην επιφάνεια του αντικειμένου-πηγής και στο άμεσο περιβάλλον του, πριν και μετά την ταχεία ραδιοέκρηξη. 

Τα αποτελέσματα, που περιγράφονται σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 14 Φεβρουαρίου στο περιοδικό Nature, αποτελούν ένα παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο τα τηλεσκόπια της NASA μπορούν να συνεργαστούν για να παρατηρήσουν και να παρακολουθήσουν βραχύβια γεγονότα στο σύμπαν.

Η έκρηξη συνέβη μεταξύ δύο «δυσλειτουργιών», όταν το μαγνητάριο άρχισε ξαφνικά να περιστρέφεται ταχύτερα. Το SGR 1935+2154 εκτιμάται ότι έχει διάμετρο περίπου 20 χιλιόμετρα και περιστρέφεται περίπου 3,2 φορές το δευτερόλεπτο, που σημαίνει ότι η επιφάνειά του κινούνταν με ταχύτητα περίπου 11.000 χλμ/ώρα. 

Η επιβράδυνσή του ή η επιτάχυνσή του θα απαιτούσε σημαντική ποσότητα ενέργειας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι συγγραφείς της μελέτης εξεπλάγησαν όταν είδαν ότι μεταξύ των διαταραχών, το μαγνητάριο επιβράδυνε σε ταχύτητα μικρότερη από την προ της διαταραχής ταχύτητά του σε μόλις εννέα ώρες, ή περίπου 100 φορές πιο γρήγορα από ό,τι έχει παρατηρηθεί ποτέ σε ένα μαγνητάριο.

Συνήθως χρειάζονται εβδομάδες ή μήνες για να ανακτηθεί ο ρυθμός περιστροφής μετά από δυσλειτουργίες, δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Chin-Ping Hu του Εθνικού Πανεπιστημίου Εκπαίδευσης Changhua της Ταϊβάν. Είναι σαφές ότι κάτι συμβαίνει σε ταχύτερες χρονικές κλίμακες από ό,τι νομίζαμε, και αυτό θα μπορούσε να σχετίζεται με το πόσο γρήγορα δημιουργούνται οι ραδιοεκρήξεις.

«Σίγουρα γίναμε μάρτυρες σε κάτι σημαντικό για την κατανόηση των ραδιοεκρήξεων», δήλωσε ο George Younes του Κέντρου Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA. «Αλλά χρειαζόμαστε πολλά περισσότερα δεδομένα για να λύσουμε το πλήρες μυστήριο. Οι συνεχείς παρατηρήσεις σε πολλά μήκη κύματος από περισσότερα μαγνητάρια μπορεί να είναι το κλειδί για να λύσουμε γιατί συμβαίνουν αυτές οι αινιγματικές κοσμικές λάμψεις».

Πηγή: NASA. Φωτογραφία: Σε μια εκτόξευση που θα προκαλούσε την επιβράδυνση της περιστροφής του, ένα μαγνητάριο απεικονίζεται να χάνει ύλη στο διάστημα σε αυτή την καλλιτεχνική απεικόνιση. Οι ισχυρές, στριμμένες γραμμές μαγνητικού πεδίου του μαγνηταρίου (που απεικονίζονται με πράσινο χρώμα) μπορούν να επηρεάσουν τη ροή ηλεκτρικά φορτισμένου υλικού από το αντικείμενο, το οποίο είναι ένας τύπος αστέρα νετρονίων/NASA/JPL-Caltech