תעלומה חדשה בשמי הגלקסיה: כוכב שפולט גלי רדיו וקרני רנטגן בקצב איטי במיוחד

ASKAP J1832, שממוקם סמוך למרכז שביל החלב, פועם כל 44 דקות בגלי רדיו ובקרני רנטגן – קצב חסר תקדים שמרמז על סוג חדש של עצם אסטרונומי

ASKAP J1832 שייך לקבוצה נדירה של עצמים בחלל הפועמים בגלי רדיו כל כמה עשרות דקות, אך מה שמייחד אותו הוא הפליטה שלו גם בקרני רנטגן, כפי שזוהה על ידי מצפה הרנטגן החזק של נאס"א, צ'נדרה. זהו המקרה הראשון שבו אותות רנטגן נצפו מעצם מסוג זה, המכונה "תופעות רדיו ארוכות תקופה". Credit: X-ray: NASA/CXC/ICRAR, Curtin Univ./Z. Wang et al.; Infrared: NASA/JPL/CalTech/IPAC; Radio: SARAO/MeerKAT; Image processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk
ASKAP J1832 שייך לקבוצה נדירה של עצמים בחלל הפועמים בגלי רדיו כל כמה עשרות דקות, אך מה שמייחד אותו הוא הפליטה שלו גם בקרני רנטגן, כפי שזוהה על ידי מצפה הרנטגן החזק של נאס"א, צ'נדרה. זהו המקרה הראשון שבו אותות רנטגן נצפו מעצם מסוג זה, המכונה "תופעות רדיו ארוכות תקופה". Credit: X-ray: NASA/CXC/ICRAR, Curtin Univ./Z. Wang et al.; Infrared: NASA/JPL/CalTech/IPAC; Radio: SARAO/MeerKAT; Image processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

חוקרים גילו הכוכב השובר את כל הכללים, וייתכן שהוא שייך למחלקה חדשה לגמרי של עצמים קוסמיים מסתוריים. באמצעות שילוב של תצפיות ממצפה הרנטגן צ'נדרה של נאס"א ומטלסקופ הרדיו ASKAP באוסטרליה, התמקדו האסטרונומים בעצם בשם ASKAP J1832−0911 (או בקיצור ASKAP J1832), וגילו ממצאים שלא נראו כמותם בעבר. עצמים אלה, שהתגלו לראשונה בשנת 2022, פולטים פרצי גלי רדיו חוזרים ונשנים, אך בקצב איטי בהרבה מהפולסים המהירים של פולסרים מסורתיים. בעוד שפולסרים רגילים מבזיקים מספר פעמים בשנייה, ASKAP J1832 פועם כל 44 דקות – קצב שממקם אותו בקטגוריה משלו.

רדיו ורנטגן בו זמנית


מה שהופך את ASKAP J1832 ליוצא דופן עוד יותר הוא העובדה שהוא אינו פועם רק בגלי רדיו. מצפה צ'נדרה של נאס"א חשף כי הוא פולט גם קרני רנטגן באותו מחזור של 44 דקות. זהו המקרה הראשון שבו אותות רנטגן נמצאו מעצם מסוג זה. בתמונה מורכבת מרשימה, שילב הצוות נתוני רנטגן מצ'נדרה (בכחול), נתוני אינפרא-אדום ממצפה החלל שפיצר של נאס"א , ונתוני רדיו מ-LOFAR, כדי ליצור דיוקן חי של החידה הכוכבית הזו.

תופעה מבלבלת: דעיכת הפליטות


עוד יותר מבלבלת היא העובדה שפליטותיו של ASKAP J1832 דעכו באופן דרמטי במשך שישה חודשים, הן בגלי רדיו והן בקרני רנטגן. שילוב זה של פולסים קצרי טווח ושינויים ארוכי טווח הוא חסר תקדים בגלקסיית שביל החלב שלנו, ומשאיר את המדענים עם יותר שאלות מתשובות.

צוות המחקר טוען כי סביר להניח ש-ASKAP J1832 אינו פולסר או כוכב נויטרונים המושך חומר מכוכב נלווה, שכן תכונותיו אינן תואמות את עוצמות האותות הרגילות של גלי רדיו וקרני רנטגן של עצמים כאלה. חלק מתכונותיו של ASKAP J1832 עשויות להתפרש על ידי כוכב נויטרונים בעל שדה מגנטי חזק ביותר, המכונה מגנטאר, בן יותר מחצי מיליון שנים. עם זאת, תכונות אחרות – כגון פליטת הרדיו הבהירה והמשתנה שלו – קשות להסבר עבור מגנטאר כה ישן.

רמזים משארית סופרנובה סמוכה


בשמיים, נראה כי ASKAP J1832 נמצא בתוך שארית סופרנובה – שרידי כוכב שהתפוצץ, המכילים לעיתים כוכב נויטרונים שנוצר מהסופרנובה. עם זאת, צוות המחקר קבע כי הקרבה הזו היא ככל הנראה מקרית, ושני העצמים אינם קשורים זה לזה, דבר שמעודד אותם לשקול את האפשרות ש-ASKAP J1832 אינו מכיל כוכב נויטרונים כלל. הם הסיקו כי ננס לבן מבודד אינו מסביר את הנתונים, אך ננס לבן עם כוכב נלווה עשוי להסביר זאת – אך הדבר ידרוש את השדה המגנטי החזק ביותר שידוע עבור ננס לבן בגלקסיה שלנו.

פרסום המחקר
מאמר מאת זיטנג וואנג מאוניברסיטת קרטין באוסטרליה ושותפיו, המתאר את התוצאות הללו, פורסם בכתב העת Nature. צוות נוסף גילה באופן עצמאי את המקור הזה באמצעות טלסקופ הרדיו DAocheng, והגיש את מאמרו ל-arXiv באותו יום שבו הגיש הצוות בראשות ד"ר וואנג את מאמרו. עם זאת, הצוות השני לא דיווח על התנהגות קרני הרנטגן המתוארת כאן.

איור המראה שונות בבהירות הרדיו וקרני הרנטגן של ASKAP J1832 מתאר את השלב של הווריאציות החוזרות, כמות פרופורציונלית לזמן. התרשימים נוצרו על ידי ניתוח עקומות האור המלאות – השינויים בבהירות כפונקציה של זמן – וחיתוכם למקטעים של 44 דקות. מקטעים אלה מונחים זה על זה מתמטית ומתווספים יחד כדי לתת אותות ממוצעים בקרני רנטגן או בגלי רדיו בשלבים שונים של המחזור בן 44 הדקות. שלב של 0.0 מתאים לתחילת האות הממוצע, ושלב של 1.0 מתאים לסוף האות הממוצע, 44 דקות לאחר מכן.
איור המראה שונות בבהירות הרדיו וקרני הרנטגן של ASKAP J1832 מתאר את השלב של הווריאציות החוזרות, כמות פרופורציונלית לזמן. התרשימים נוצרו על ידי ניתוח עקומות האור המלאות – השינויים בבהירות כפונקציה של זמן – וחיתוכם למקטעים של 44 דקות. מקטעים אלה מונחים זה על זה מתמטית ומתווספים יחד כדי לתת אותות ממוצעים בקרני רנטגן או בגלי רדיו בשלבים שונים של המחזור בן 44 הדקות. שלב של 0.0 מתאים לתחילת האות הממוצע, ושלב של 1.0 מתאים לסוף האות הממוצע, 44 דקות לאחר מכן.

למאמר המדעי

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זו עושה שימוש ב-Akismet כדי לסנן תגובות זבל. פרטים נוספים אודות איך המידע מהתגובה שלך יעובד.