Zderzające się pola magnetyczne białego karła i sąsiedniej gwiazdy czerwonego karła są źródłem sygnałów z kosmosu, które od ponad 20 lat pozostają zagadką – odkryli radioastronomowie z Australii.
Sygnały, czyli długookresowe stany przejściowe radiowe, to klasa niebieskich emisji radiowych odkryta w 2005 roku. Większość obiektów wytwarzających fale radiowe emituje rozbłyski trwające zaledwie sekundy lub krócej, ale znane są około tuzina długotrwałych stanów przejściowych, które wytwarzają fale radiowe w błyskach trwających od minut do ponad godziny.
Spekulacje skupiały się na wysoce magnetycznych pulsary nazwali magnetarami źródłem tych rozbłysków radiowych, ale teraz nowe badania prowadzone przez Kovi Rose z Uniwersytetu w Sydney przy użyciu australijskiego BĘDZIE Radioteleskop Pathfinder (ASKAP) pokazał, że symbiotyczne układy podwójne są odpowiedzialne za przynajmniej część długotrwałych stanów przejściowych radiowych.
Symbiotyczne pliki binarne charakteryzują się zwartym obiektem — zwykle a biały karzełktóry jest rdzeniem pozostałości a słoneczny-tak jak gwiazda — kradzież materii od bliskiej gwiazdy towarzyszącej. Ten scenariusz często prowadzi do eksplozji nowej, gdy na powierzchnię białego karła gromadzi się zbyt dużo materiału.
„Długookresowe stany przejściowe radiowe od lat intrygują astronomów” – stwierdziła Rose, studentka studiów podyplomowych, w swoim artykule oświadczenie. „Teraz udało nam się wykazać, że źródło jednego z tych stanów przejściowych pochodzi od białego karła aktywnie pobierającego materię z gwiazdy towarzyszącej”.
Układ, o którym mowa, został skatalogowany jako ASKAP J1745-5051 i zawiera białego karła o średnicy mniej więcej Ziemia ale o masie podobnej do masy naszego Słońca, akreującej materię z a czerwony karzeł gwiazda o masie zaledwie jednej dziesiątej naszej masa słońca.
Tym, co wyróżnia ASKAP J1745-5051, jest to, że nie tylko wytwarza długotrwałe rozbłyski radiowe, ale także wytwarza promieniowanie rentgenowskie.
„Wszystkie te emisje są powiązane z ruchem orbitalnym układu” – powiedziała Rose. „Ale co ciekawe, sygnały radiowe i rentgenowskie nie osiągają szczytu w tym samym czasie, co mówi nam, że są wytwarzane w różnych obszarach układu”.
Promienie rentgenowskie powstają, gdy materia przemieszcza się spiralnie z czerwonego karła na białego karła. W miarę zbliżania się do białego karła grawitacja powoduje jego skupienie, a tarcie podnosi temperaturę do setek tysięcy, a nawet milionów stopni, czyli wystarczająco wysoką, aby emitować promienie rentgenowskie. Dokładne miejsce skupienia zależy od względnych pozycji białego i czerwonego karła.
Pochodzenie fal radiowych jest bardziej złożone. Zarówno biały karzeł, jak i czerwony karzeł mają własne, wewnętrzne pola magnetyczne. Ich orbity wokół siebie, których pełne orbitowanie zajmuje zaledwie 1,4 godziny, nie są kołowe, ale silnie eliptyczne, co oznacza, że czasami oba obiekty są bliżej siebie niż innym razem. Kiedy są blisko siebie, ich pola magnetyczne zderzają się, odrywając naładowane cząstki od siebie nawzajem. Te naładowane cząstki następnie wirują wokół linii pola magnetycznego i uwalniają formę fal radiowych zwaną promieniowaniem synchrotronowym. Błyski radiowe trwają przez czas kontaktu pól magnetycznych, co 1,4 godziny.
Chociaż wyjaśnia to ASKAP J1745-5051, niekoniecznie wyjaśnia to wszystkie długotrwałe stany nieustalone radiowe. Na przykład wykazano, że tylko jedna inna wytwarza promieniowanie rentgenowskie. Jest zatem możliwe, że niektóre inne długotrwałe stany przejściowe radiowe mają inne pochodzenie. Rose ma jednak nadzieję, że to nowe badanie pomoże rozróżnić różne typy.
„Ten system umożliwia nam dekodowanie tych sygnałów” – powiedział. „Mogłoby nam to pomóc w ustaleniu, czy inne długookresowe stany przejściowe bardziej przypominają pulsary, czy systemy białych karłów, zachowujące się jak gwiezdny Kamień z Rosetty”.
Wyniki opublikowano 1 czerwca w czasopiśmie Astronomia przyrodnicza.
