מעקב של מכון SETI במערך הטלסקופים אלן במשך כעשרה חודשים הראה כיצד נצנוץ פולסרים משתנה לאורך זמן ויוצר עיכובים זעירים שמחייבים תיקון במדידות תזמון מדויקות. הנצנוץ העדין של פולסר מגלה איך החלל מעקם ומעכב בשקט את האותות שאנו מקבלים מהיקום.
במשך כעשרה חודשים, מדענים בהובלת מכון SETI עקבו מקרוב אחרי הפולסר PSR J0332+5434 (שנקרא גם B0329+54). מטרתם הייתה לראות איך אות הרדיו שלו "מנצנץ" כשהוא נע דרך גז בין הפולסר וכדור הארץ. באמצעות מערך הטלסקופים אלן (ATA), הצוות אסף תצפיות בתחום התדרים 900 עד 1956 מה"צ. עם הזמן, הם הבחינו בשינויים איטיים אבל ברורים בתבנית הנצנוץ.
מדוע פולסרים כה חשובים לאסטרונומים
פולסרים הם השאריות הצפופות והמסתובבות במהירות של כוכבים מסיביים שסיימו את חייהם בהתפוצצות. כשהם מסתובבים, הם שולחים פולסי רדיו בסדירוּת יוצאת דופן. בגלל המיקצב הקבוע הזה והצפיפות והמהירות הגבוהות שלהם, אסטרונומים יכולים להשתמש ברדיו-טלסקופים רגישים כדי לרשום את מועד ההגעה המדויק של כל פולס. המדידות המדויקות האלה יכולות לגלות תבניות עדינות הקשורות לתופעות כגון גלי כבידה בתדירות נמוכה.
המסע דרך החלל מסבך את הדברים. הגז בין הכוכבים יכול לפזר את גלי הרדיו, ולעכב מעט את מועד ההגעה של כל פולס לארץ. העיכובים האלה יכולים להיות מאוד קטנים, לפעמים רק עשרות ננו-שניות (ננו-שנייה היא מיליארדית שנייה). חשוב מאוד ללמוד איך למדוד ולתקן את העיכובים המשתנים האלה כדי לשמור על הדיוק של מועדי הפולסרים ככל האפשר.
כיצד התווך הבין-כוכבי גורם לאות להבהב
אותות של פולסרים מתנהגים במידה רבה כמו אור כוכבים שנראה מהארץ. בדיוק כפי שכוכבים נראים מנצנצים בגלל אטמוספרת הארץ, גם גלי הרדיו מפולסרים מנצנצים כשהם נעים בחלל. ענני אלקטרונים בין הפולסר והארץ גורמים לאות ליצור כתמים בהירים וחלשים על פני תדרי רדיו שונים. תבניות אלו משתנות עם הזמן כתוצאה מתנועת הפולסר, סחיפת הגז ותנועת הארץ בחלל.
הנצנוץ המשתנה הזה משפיע על מועד ההגעה של כל פולס. ככל שהנצנוץ חזק יותר העיכוב בהגעה ארוך יותר. על ידי תצפיות נשנות על פולסר בהיר וקרוב, החוקרים הצליחו לעקוב אחרי השינויים בתבניות ולהמיר אותם לתיקונים מדויקים של מועדי ההגעה. את התיקונים האלה אפשר ליישם בניסויים שמסתמכים על מדידות פולסרים מאוד מדויקות.
ההשלכות לגבי SETI ותחומים אחרים
"פולסרים הם כלים נפלאים שיכולים ללמד אותנו הרבה על היקום ועל שכונת הכוכבים שלנו", אומרת מנהלת הפרויקט גרייס בראון מ-SETI. "תוצאות כאלה עוזרות לא רק למדע הפולסרים, אלא גם לתחומים אחרים באסטרונומיה, ביניהם SETI".
כל אות רדיו שנע דרך התווך הבין-כוכבי עובר נצנוץ ברמה כלשהי. נצנוץ ניתן להבחנה יכול להיות שימושי לחוקרים ב-SETI כי הוא עוזר להפריד בין אותות שמקורם בטכנולוגיה אנושית לאותות שמקורם מעבר למערכת השמש שלנו.
מעקב ארוך טווח מגלה מחזורים סמויים
מחקר ה-ATA הסתמך על תחום רחב של תדרי רדיו והרבה תצפיות קצרות. כמעט כל יום במשך כ-300 ימים הצוות מדד את רוחב הפס של הנצנוץ (הגודל של הנקודות הבהירות בתבנית הנצנוץ). הם מצאו שחוזק הנצנוץ השתנה במחזורים שנעו בין ימים לחודשים. הנתונים גם הצביעו על שינוי כולל שמתרחש בפרק זמן של כ-200 ימים. הם גם הציגו טכניקה חדשה ואמינה יותר להעריך איך הנצנוץ גדל עם תדר הרדיו.
עוד בנושא באתר הידען:
