Jokin outo tikittää radiotaivaalla. Minuutit venyvät tunneiksi, sitten hiljaisuus, sitten kirkas välähdys, toisto. Vuosien ajan nämä hitaat, itsepäiset radiovälähdykset ovat olleet harmi ja mysteeri, ilmestyneet laajakenttäkartoituksissa eivätkä sopineet siisteihin selityksiin. Nyt yksi niistä, nimetty ASKAP J1745, tarjoaa harvinaisen katsauksen konepellin alle.
Australian SKA Pathfinderin (ASKAP) löytämä ja koko spektrissä seurattu ASKAP J1745 ei ole vain toinen nimetön pikkutäplä. Se on osa tiivistä tähtiparia, jossa vaihdetaan ainetta ja magneettista draamaa. Tämä pari, akretoiva valkoinen kääpiö joka imee kaasua kumppaniltaan, osoittautuu puuttuvaksi rattaaksi eräälle pitkän jakson muuttujaluokalle.
Galaksikartta pitkän jakson muutoksista (LPT), mukaan lukien ne, joista on todisteita kaksoistähtisysteemeistä, ja galaksikeskuksen radiohäiriöt (GCRT). Tekijän toimittama yhdistelmäkuva.
Miksi nämä lähteet tuntuvat niin vierailta? Koska ne pulssittavat ajanjaksoilla, jotka ovat paljon pidempiä kuin tavalliset pulsarit. Useimmat radiopulsarit pyörivät sekunnin murto-osista muutamaan sekuntiin. Pitkän jakson muutokset välähtävät minuuttien tai tuntien mittaisilla aikaväleillä. Niiden käytös on ollut itsepäistä: osa on toiminut luotettavasti vuosikymmeniä, toiset vaikenevat päiviksi tai jopa vuosiksi. Koska tunnettuja tapauksia on vain noin tusina, jokainen uusi, hyvin havaittu esimerkki on arvokas.
ASKAP J1745ista tuli tuo palkinto. Tiimit seurasivat sitä radiotutkilla, optisilla instrumenteilla ja röntgenteleskoopeilla. Tuloksena saatiin selkeä sormenjälki: radiopurkaukset ja röntgensäihkyt vastasivat kahden toisiaan kiertävän tähden kiertorytmiä. Yksinkertaisesti sanottuna aina kun pari suorittaa kierroksen, järjestelmä syttyy useammassa valolajissa.
Tuo synkronia on paljastus. Se sulkee pois yksinkertaiset selitykset kuten eristäytyneen, hitaasti pyörivän neutrontähden. Se viittaa sen sijaan kataklysmiseen muuttujaan, tiukkaan kaksoistähtijärjestelmään, jossa valkoisen kääpiön vetovoima repii kaasua naapuriltaan. Varastettu kaasu ei saavu kohteliaasti. Se törmää, leikkaantuu, kuumenee ja ohjautuu magneettikenttien mukaisesti, tuottaen röntgensäteilyä siellä missä virtaus iskeytyy valkoiseen kääpiöön ja radioemissiota siellä missä varautuneet hiukkaset kiertyvät voimakkaissa magneettikentissä.
ASKAP-radioteleskooppi Inyarrimanha Ilgari Bundarassa, CSIRO:n Murchison Radio-astronomy Observatory Wajarri Yamaji -alueella Länsi-Australiassa.
Ajattele sitä kuin taivaallisena blenderinä, jossa on magneetti. Materiaalia virtaa sisään. Se iskeytyy kompaktiseen kohteeseen. Magneettikentän viivat vääntyvät ja katkeavat. Hiukkaset kiihtyvät. Radioaallot syntyvät. Lyhyt lause. Suuri vaikutus.
Radiopurkaukset kertovat erityisesti paljon. Niiden ominaisuudet vastaavat säteilyä, jota syntyy kun relativistiset elektronit vuorovaikuttavat voimakkaiden, järjestäytyneiden magneettikenttien kanssa, prosessi joka on tuttu muissa astrofysikaalisissa yhteyksissä mutta harvoin havaittu näin selkeästi kytkeytyneenä akretointisykliin. Löytö yhdistää kaksi keskeistä tekijää: varaston varautuneita hiukkasia (akretointi) ja vahvan magneettisen rakenteen (valkoisen kääpiön kenttä ja mahdollisesti kumppanin panos). Yhdessä ne tuottavat hitaat, toistuvat radioilmiöt, joita tähtitieteilijät ovat miettineet.
Tällä on laajempia seurauksia. Tähän asti suurin osa pitkän jakson muutoksista on kellunut orpoina signaaleina: vain radiolöydöksiä, joilla on vähän tai ei lainkaan moniaaltoista kontekstia, usein piilossa Linnunradan pölyisessä tasossa. ASKAP J1745 on Rosettakiven hetki tälle populaatiolle. Radio-, optisten ja röntgehavaintojen avulla tähtitieteilijät voivat testata, selittävätkö samanlaiset järjestelmät, akretoivat valkoiset kääpiöt oikeilla magneettisilla ja massansiirtokenttäehtoja omaavat kumppanit, muita tämän omituisen luokan jäseniä.
Se avaa myös laboratoriotilan eksoottiselle plasmafysiikalle. Nämä kaksoisjärjestelmät isännöivät virtauksia ja kenttiä olosuhteissa, joita on mahdotonta toistaa maassa: magneettisoituneita plasmaja, shokkeja ja hiukkasten kiihdyttämistä kompakteilla alueilla. Se, että emissio vaihtuu kierron mukana, antaa tutkijoille mahdollisuuden nähdä syy ja seuraus, miten akretointinopeuden tai geometrian muutokset siirtävät säteilyllistä tuotosta. Se on kullanarvoista teoreetikoille, jotka pyrkivät kartoittamaan magneettisen akretoinnin mikrofyysiikkaa.
Kysymyksiä jää. Kuinka moni pitkän jakson muutos on akretoiva valkoinen kääpiö verrattuna johonkin muuhun eksoottiseen ilmiöön? Mikä määrää sen, tuottaako järjestelmä kirkkaita radiopurkauksia, tasaista emissiota vai pitkiä hiljaisia jaksoja? Ja mikä tärkeintä, voivatko nämä järjestelmät opettaa meille magneettisista vuorovaikutuksista muissa kompakteissa kaksoisjärjestelmissä, mukaan lukien sellaiset, jotka saattavat joskus yhdistyä?
ASKAP J1745 ei sulje kirjaa. Se kääntää sivua ja antaa meille juonen, jota voimme seurata, yhden kierron ja yhden purkauksen kerrallaan.
"Olen ravitsemustieteilijä ja haluan auttaa ihmisiä syömään paremmin. Genomissa jaan tutkimuksiin perustuvia vinkkejä ravinnosta ja elämäntavoista."
Keskustelu
Jätä kommentti
Kommentit
Ei vielä kommentteja. Ole ensimmäinen.