Astronomové rozluštili záhadné signály z vesmíru: Klíčem je unikátní hvězdný systém ASKAP J1745

Záhadné signály z vesmíru, které se opakovaně objevují v rádiových vlnách, dlouho mátly astronomy. Tyto takzvané dlouhoperiodické rádiové přechodné jevy (long-period radio transients) jsou jasné, opakující se záblesky světla, jejichž původ je z velké části neznámý.

Záhadné signály z vesmíru, které se opakovaně objevují v rádiových vlnách, dlouho mátly astronomy. Tyto takzvané dlouhoperiodické rádiové přechodné jevy (long-period radio transients) jsou jasné, opakující se záblesky světla, jejichž původ je z velké části neznámý. Mnoho z nich bylo objeveno v blízkosti prašné oblasti uprostřed naší galaxie, což ztěžuje jejich pozorování pomocí optických dalekohledů. Dosud bylo objeveno jen asi dvanáct těchto zvláštních zdrojů, které se liší tvarem i velikostí a jejichž rádiové záblesky se opakují v časových intervalech od minut po hodiny. Některé z nich vysílají pravidelné pulzy déle než 30 let, zatímco jiné se na dny vypnou nebo trvale ztichnou.

Astronomové původně předpokládali, že dlouhoperiodické přechodné jevy jsou velmi pomalu rotující neutronové hvězdy, známé jako pulsary. Tyto hvězdy jsou hustými jádry, která zůstávají po supernovách masivních hvězd. První objevené rádiové přechodné jevy se opakovaly zhruba každých 20 minut, což je výrazně pomaleji než průměrný pulsar, který pulzuje každých několik sekund. Navíc, když pulsary zpomalují svou rotaci, měly by přestat produkovat rádiové světlo, což znamená, že bychom neměli pozorovat rádiové záblesky od tak pomalu rotujících neutronových hvězd.

Vědci proto zkoumali jiné teorie, které zahrnovaly bílé trpaslíky – pomalu chladnoucí mrtvá jádra méně masivních hvězd. Nedávno byly některé dlouhoperiodické přechodné jevy objeveny v binárních systémech (dvě hvězdy na blízké oběžné dráze) s důkazy o přítomnosti bílého trpaslíka a méně hmotné červené trpasličí hvězdy.

Klíč k rozluštění záhadných signálů

Nový dlouhoperiodický rádiový přechodný jev, pojmenovaný ASKAP J1745, byl objeven pomocí rádiového dalekohledu ASKAP, který provozuje australská národní vědecká agentura CSIRO. Jde o první z těchto záhadných zdrojů, který byl identifikován jako „kataklyzmická proměnná“. Kataklyzmické proměnné jsou systémy dvou hvězd – z nichž jedna je bílý trpaslík – které obíhají tak blízko, že na sebe vzájemně působí. Pokud jsou hvězdy dostatečně blízko, gravitace bílého trpaslíka může přitahovat (akrecovat) materiál z druhé hvězdy. Proto jsou tyto systémy známé také jako akreční binární systémy s bílým trpaslíkem.

Další dlouhoperiodický rádiový přechodný jev byl nedávno objeven s rentgenovými záblesky, které se opakovaly se stejnou pravidelností jako rádiové záblesky. Původ záblesků a jejich společné načasování však zůstávaly nejasné. Nyní, poprvé, vědci zkombinovali pozorování z rádiových, rentgenových a optických dalekohledů a zjistili, že ASKAP J1745 produkuje rentgenové i rádiové záblesky s každou oběžnou dráhou svých dvou hvězd. V těchto rychle obíhajících systémech se předpokládá, že rentgenové světlo pochází z materiálu, který se zahřívá, když proudí na bílého trpaslíka. Jasné rádiové záblesky byly větší záhadou, ale poznání, že jde o akreční binární systém, pomohlo vědcům přijít na kloub věci. Typ pulzního rádiového světla, které bylo detekováno, je obvykle způsobeno interakcí energetických částic se silnými magnetickými poli. Zde se nachází dokonalá kombinace: dvě hvězdy se silnými magnetickými poli (typicky tisíckrát silnějšími než magnetická rezonance) s nabitými částicemi proudícími k bílému trpaslíkovi z druhé hvězdy.