Astronomii au descoperit că o stea moartă ascunde un defect surprinzător de regulat

Ce obții dacă privești aceeași stea moartă timp de peste 20 de ani? O privire rară asupra celor mai bizare forme de fizică din Univers. Ce putem învăța de la „glitch-urile” unei stele moarte?

Steaua PSR J0922+0638 este un pulsar. Pulsarii sunt stele neutronice (miezuri ultra-dense rămase în urmă după moartea unor stele masive) care se rotesc rapid și emit radiație la intervale regulate. Fizica din jurul pulsarilor este printre cele mai extreme din cosmos: materia este comprimată până aproape de colapsul total într-o gaură neagră. Singurul lucru care previne această prăbușire este presiunea cuantică exotică.

• Ce se întâmplă cu creierul atunci când lucrezi în echipă?
• Locul în care trăiești influențează ce greutate ai, arată un nou studiu

Un pulsar tipic are doar câțiva kilometri în diametru, dar conține masa a mai mulți Sori. Astfel că pulsarii sunt unele dintre cele mai dense obiecte din Univers, imediat după singularitățile găurilor negre. La aceste densități colosale, neutronii și protonii se comprimă până formează un soi de nucleu atomic gigantic. Deși fizicienii au o înțelegere destul de bună a comportamentului materiei nucleare în straturile exterioare ale unei stele neutronice, interiorul rămâne un mister complet.

Ce putem învăța de la „glitch-urile” unei stele moarte?

Având în vedere densitatea extremă, pulsarii se rotesc cu o regularitate excepțională. În cazul de față, PSR J0922+0638 are o perioadă de rotație de 0,43063 secunde și și-a menținut acest ritm, aproape neschimbat, timp de sute de mii de ani. Însă obiectul nu este perfect, iar „glitch-urile” (defecțiunile) stelei moarte le permit astronomilor să intuiască ce se întâmplă în interiorul acesteia.

Recent, cercetătorii au combinat 22 de ani de date obținute de la radiotelescopul Nanshan, din China, și rețeaua MeerKAT, din Africa de Sud, pentru a analiza cât de precis este acest pulsar. Rezultatul? În ultimele două decenii, PSR J0922+0638 s-a dovedit a fi departe de perfecțiune.

În lucrarea lor, publicată pe platforma arXiv, astronomii au identificat peste zece „glitch-uri”, adică modificări bruște ale ratei de rotație. Unele erau deja cunoscute, dar multe au fost observate pentru prima dată. Deși o astfel de modificare pare infimă, mai mică de o miliardime, la nivelul de energie implicat într-un pulsar, aceste „glitch-uri” sunt uriașe. Ciudat este că acestea par să apară cu o anumită regularitate, la aproximativ fiecare 550 de zile.

Ce anume cauzează „glitch-urile”?

Pe lângă aceste salturi bruște, astronomii au descoperit că viteza de rotație a pulsarului variază lent, accelerând și încetinind într-un ciclu de circa 500-600 de zile. Coincidență sau nu, glitch-urile observate par să urmeze exact același tipar, scrie Space.com.

Cauza acestor fenomene rămâne necunoscută, dar cercetătorii propun câteva posibile explicații. Pulsarii au câmpuri magnetice extrem de puternice, care pot stoca și elibera energie. Astfel, PSR J0922+0638 ar putea trece printr-un ciclu magnetic similar celui solar, cu perioade de activitate mai intensă sau mai redusă. O altă ipoteză fascinantă este prezența unui superfluid exotic de particule fundamentale în miezul pulsarului. Dacă acest superfluid „se agită” sau își schimbă direcția de curgere, ar putea modifica rata de rotație a întregii stele și ar putea cauza glitch-uri.

În cele din urmă, nu știm încă de ce apar glitch-urile și nici ce se întâmplă cu adevărat în interiorul pulsarilor. Dar între cele două există cu siguranță o legătură; și doar prin observații atente și de lungă durată vom reuși, într-o zi, să o descifrăm.

Vă recomandăm să citiți și:

Care a fost prima specie care a călătorit în jurul Lunii? Nu a fost omul!

Rotația Pământului accelerează în iulie și august. Cât de scurte vor fi zilele?

O descoperire arheologică autentică: Astronomii au găsit „dinozaurii Universului”

Culorile incredibile ale planetei Marte, observate cu sonda europeană Mars Express