Comportamentul bizar al unui obiect cosmic misterios, descifrat cu telescoapele ESO

Într-o campanie remarcabilă de observație care a implicat 12 telescoape atât de la sol, cât și din spațiu, inclusiv trei instalații ale Observatorului European de Sud (ESO), astronomii au descoperit comportamentul bizar al unui pulsar, o stea moartă care se rotește foarte rapid.

Se știe că acest obiect misterios comută aproape constant între două moduri de luminozitate, dar modul în care face acest lucru a fost până acum o enigmă. Dar astronomii au descoperit acum că ejecțiile bruște de materie pe perioade foarte scurte sunt responsabile pentru comportamentul bizar al unui pulsar.

• Ce s-a întâmplat după ce oamenii de știință au declanșat mini-cutremure în laborator
• Ar putea ficatul să dețină cheia unor tratamente mai bune pentru cancer?

„Am asistat la evenimente cosmice extraordinare în care cantități enorme de materie, similare cu niște ghiulele cosmice, sunt lansate în spațiu într-un interval de timp foarte scurt de zeci de secunde de la un obiect ceresc mic și dens care se rotește la viteze incredibil de mari”, spune Maria Cristina Baglio, cercetătoare la New York University Abu Dhabi (Emiratele Arabe U nite), afiliată la Institutul Național Italian de Astrofizică (INAF) și autoare principală a unei lucrări publicate în Astronomy & Astrophysics.

Comportamentul bizar al unui pulsar îi nedumerește pe astronomi

Un pulsar este o stea moartă, magnetică, cu rotație rapidă, care emite un fascicul de radiații electromagnetice în spațiu. Pe măsură ce se rotește, acest fascicul traversează cosmosul, la fel ca un fascicul de far care scanează împrejurimile, și este detectat de astronomi în timp ce intersectează linia de vedere spre Pământ. Acest lucru face ca steaua să pară că își schimbă luminozitatea atunci când este văzută de pe planeta noastră.

PSR J1023+0038, sau J1023 pe scurt, este un tip special de pulsar, cu un comportament bizar. Situat la aproximativ 4.500 de ani lumină depărtare, în constelația Sextantul (Sextans), pulsarul orbitează îndeaproape în jurul unei alte stele. În ultimul deceniu, acesta a scos în mod activ materie de pe acest însoțitor, care se acumulează într-un disc în jurul pulsarului și cade încet spre acesta.

De când a început acest proces de acumulare a materiei, fasciculul practic a dispărut, iar pulsarul a început să comute neîncetat între două moduri. În modul „puternic”, pulsarul emite raze X strălucitoare, lumină ultravioletă și vizibilă, iar în modul „slab” este mai slab la aceste frecvențe și emite mai mult unde radio. Pulsarul poate rămâne în fiecare mod timp de câteva secunde sau minute, apoi trece la celălalt mod în doar câteva secunde. Această schimbare i-a nedumerit până acum pe astronomi, scrie ESO într-un comunicat.

„Campania noastră de observare fără precedent pentru a înțelege comportamentul bizar al unui pulsar a implicat multiple telescoape de ultimă oră, de la sol și din spațiu”, spune Francesco Coti Zelati, cercetător la Institutul de Științe Spațiale din Barcelona, Spania, și coautor principal al lucrării.

Instrumentele care au făcut posibile noile observații

Campania a inclus Very Large Telescope (VLT) și New Technology Telescope (NTT), ambele de la ESO, care au detectat lumina vizibilă și în infraroșu apropiat, precum și Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), în care ESO este partener. Pe parcursul a două nopți, în iunie 2021, instrumentele au observat că sistemul face peste 280 de comutări între modurile puternic și slab.

„Am descoperit că schimbarea modului provine dintr-o interacțiune complicată dintre vântul pulsarului, un flux de particule de înaltă energie care suflă departe de pulsar și materia care curge către pulsar”, spune Coti Zelati, care este, de asemenea, afiliat la INAF.

În modul „slab”, materia care curge spre pulsar este expulzată într-un jet îngust perpendicular pe disc. Treptat, această materie se acumulează din ce în ce mai aproape de pulsar și, pe măsură ce se întâmplă acest lucru, este lovită de vântul care suflă de la steaua pulsatorie, determinând încălzirea materiei.

Sistemul trece apoi într-un mod „puternic”, strălucind puternic în raze X, ultraviolete și lumină vizibilă. În cele din urmă, bucăți din această materie fierbinte sunt îndepărtate de pulsar prin intermediul jetului. Având mai puțină materie fierbinte în disc, sistemul strălucește mai puțin, trecând din nou în modul „slab”.

Un nou instrument, aflat acum în construcție, va oferi și mai multe informații despre comportamentul bizar al unui pulsar

Deși această descoperire a dezvăluit misterul comportamentului ciudat al lui J1023, astronomii mai au încă multe de aflat, iar telescoapele ESO vor continua să-i ajute să observe acest pulsar deosebit. În special, Extremely Large Telescope (ELT) al ESO, aflat în prezent în construcție în Chile, va oferi o vedere fără precedent asupra mecanismelor de comutare ale lui J1023.

„ELT ne va permite să obținem informații cheie asupra modului în care abundența, distribuția, dinamica și energia materiei care se apropie de pulsar sunt afectate de comportamentul de comutare de mod”, conchide Sergio Campana, director de cercetare la Observatorul INAF Brera și coautor al studiului.

Vă recomandăm să citiți și:

Roverul Chinei a descoperit structuri ascunse adânc sub fața nevăzută a Lunii

Cercetătorii ar fi găsit viață pe Marte în urmă cu 50 de ani și apoi ar fi distrus-o

A fost descoperită cea mai magnetică stea masivă de până acum

Misiune eșuată! Sonda Rusiei Luna-25 s-a prăbușit pe Lună