Κοσμικοί ραδιοπαλμοί που επαναλαμβάνονται κάθε λίγα λεπτά ή ώρες – γνωστοί ως μακράς περιόδου μεταβατικά φαινόμενα – έχουν προβληματίσει τους αστρονόμους από την ανακάλυψή τους το 2022. Μια νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Astronomy, επιχειρεί να ρίξει φως σε αυτό το μυστηριώδες φαινόμενο.
Οι ραδιοαστρονόμοι γνωρίζουν καλά τους πάλσαρ, έναν τύπο ταχέως περιστρεφόμενου αστέρα νετρονίων. Από τη Γη, αυτοί οι αστέρες φαίνονται να εκπέμπουν παλμούς, καθώς οι ισχυρές ραδιοδέσμες από τους πόλους τους σαρώνουν τα τηλεσκόπιά μας – όπως ένας κοσμικός φάρος.
Οι πιο αργοί πάλσαρ ολοκληρώνουν μια περιστροφή σε λίγα δευτερόλεπτα – αυτή είναι η περίοδός τους. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια έχουν εντοπιστεί αντικείμενα με πολύ μεγαλύτερες περιόδους, από 18 λεπτά έως και πάνω από έξι ώρες.
Με βάση όσα γνωρίζουμε για τους αστέρες νετρονίων, δεν θα έπρεπε να μπορούν να παράγουν ραδιοκύματα με τόσο αργή περιστροφή. Θα μπορούσε λοιπόν να υπάρχει κάτι που αμφισβητεί τη φυσική όπως την ξέρουμε;
Ίσως όχι. Οι αστέρες νετρονίων δεν είναι τα μόνα συμπαγή απομεινάρια άστρων στο Σύμπαν. Η νέα έρευνα παρουσιάζει στοιχεία ότι το μακροβιότερο από αυτά τα φαινόμενα, το GPM J1839-10, είναι στην πραγματικότητα ένας λευκός νάνος. Παράγει ισχυρές ραδιοδέσμες με τη βοήθεια ενός αστρικού συντρόφου, γεγονός που υποδηλώνει πως και άλλα παρόμοια συστήματα μπορεί να λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο.
Οι «πάλσαρ» λευκοί νάνοι
Όπως και οι αστέρες νετρονίων, οι λευκοί νάνοι είναι απομεινάρια νεκρών άστρων. Έχουν περίπου το μέγεθος της Γης, αλλά συμπυκνώνουν μάζα ίση με εκείνη του Ήλιου.
Κανένας μεμονωμένος λευκός νάνος δεν έχει παρατηρηθεί να εκπέμπει ραδιοπαλμούς. Ωστόσο, διαθέτουν τα απαραίτητα χαρακτηριστικά για κάτι τέτοιο όταν βρίσκονται σε δυαδικό σύστημα με έναν αστέρα τύπου Μ, δηλαδή έναν κανονικό αστέρα περίπου μισής ηλιακής μάζας.
Γνωρίζουμε ότι τέτοιοι ταχέως περιστρεφόμενοι «λευκοί νάνοι πάλσαρ» υπάρχουν, καθώς ο πρώτος επιβεβαιώθηκε το 2016. Αυτό γεννά το ερώτημα: θα μπορούσαν τα μακράς περιόδου μεταβατικά φαινόμενα να είναι οι πιο αργοί «ξαδέλφοι» τους;
Μέχρι σήμερα έχουν εντοπιστεί πάνω από δέκα τέτοια αντικείμενα, αν και βρίσκονται πολύ μακριά και βαθιά μέσα στον γαλαξία μας. Μόνο το 2025 προσδιορίστηκε οριστικά ότι δύο εξ αυτών είναι δυαδικά συστήματα λευκού νάνου και αστέρα τύπου Μ – μια απρόσμενη ανακάλυψη που άφησε ωστόσο πολλά ερωτήματα ανοιχτά.
Ένα μοναδικό, μακρόβιο παράδειγμα
Το 2023 ανακαλύφθηκε το GPM J1839-10, ένα μακράς περιόδου μεταβατικό φαινόμενο με περίοδο 21 λεπτών. Ήταν μόλις το δεύτερο που είχε βρεθεί, αλλά ξεχώρισε για τη μακροβιότητά του. Παλμοί εντοπίστηκαν σε αρχειακά δεδομένα ήδη από το 1988, αν και όχι σε κάθε αναμενόμενη περίσταση.
Βρίσκεται σε απόσταση 15.000 ετών φωτός και είναι ορατό μόνο σε ραδιοκύματα. Οι ερευνητές πραγματοποίησαν παρατηρήσεις με τρία τηλεσκόπια – το Australian SKA Pathfinder (ASKAP), το MeerKAT στη Νότια Αφρική και το Karl G. Jansky Very Large Array στις ΗΠΑ – ώστε να το παρακολουθούν συνεχώς καθώς η Γη περιστρέφεται.
Το αρχικά ασταθές σήμα αποδείχθηκε απόλυτα τακτικό: οι παλμοί εμφανίζονται σε ομάδες των τεσσάρων ή πέντε, οι οποίες έρχονται ανά ζεύγη με διαφορά δύο ωρών και επαναλαμβάνονται κάθε εννέα ώρες. Αυτό υποδηλώνει ότι το σήμα προέρχεται από ένα δυαδικό σύστημα δύο σωμάτων που περιφέρονται το ένα γύρω από το άλλο σε κύκλο εννέα ωρών – ένα σύστημα λευκού νάνου και αστέρα τύπου Μ.
Ένα μοτίβο «καρδιακού παλμού»
Τα ραδιοδεδομένα επιβεβαιώνουν ότι το GPM J1839-10 είναι πράγματι δυαδικό σύστημα. Ο ιδιόμορφος «καρδιακός παλμός» των ραδιοπαλμών του παρέχει μοναδικές ενδείξεις για τη φύση του.
Με βάση προηγούμενη μελέτη λευκού νάνου πάλσαρ, οι επιστήμονες μοντελοποίησαν το GPM J1839-10 ως έναν λευκό νάνο που δημιουργεί ραδιοδέσμη, καθώς ο μαγνητικός του πόλος διασχίζει τον αστρικό άνεμο του συντρόφου του. Η μεταβαλλόμενη ευθυγράμμιση των δύο σωμάτων εξηγεί με ακρίβεια το παρατηρούμενο μοτίβο.
Η ανάλυση επιτρέπει επίσης την ανακατασκευή της γεωμετρίας του συστήματος – την απόσταση μεταξύ των άστρων και τη μάζα τους. Το GPM J1839-10 φαίνεται έτσι να αποτελεί τον «χαμένο κρίκο» ανάμεσα στα μακράς περιόδου μεταβατικά φαινόμενα και τους γνωστούς λευκούς νάνους πάλσαρ.
Η έρευνα συνεχίζεται, με στόχο να κατανοηθεί πλήρως ο μηχανισμός εκπομπής και η θέση αυτών των αντικειμένων στο φάσμα των αστρικών φαινομένων. Ωστόσο, η ανακάλυψη αυτή θεωρείται καθοριστικό βήμα προς μια βαθύτερη κατανόηση του Σύμπαντος.
