Οι αστρονόμοι που συνδέονται με το έργο Breakthrough Listen εντόπισαν ένα περίεργο ραδιοσήμα που προέρχεται από τα βάθη του Via Láctea, υποδεικνύοντας την παρουσία ενός σπάνιου κοσμικού αντικειμένου κοντά στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα Sagitário A*. Η ανίχνευση δείχνει ένα υποψήφιο πάλσαρ χιλιοστού του δευτερολέπτου, έναν τύπο αστέρα νετρονίων που περιστρέφεται με ιλιγγιώδεις ταχύτητες. Η ανάλυση των δεδομένων υποδηλώνει ότι το ουράνιο σώμα ολοκληρώνει μια περιστροφή γύρω από τον άξονά του κάθε 8,19 χιλιοστά του δευτερολέπτου, που αντιστοιχεί σε μια εντυπωσιακή συχνότητα 122 στροφών ανά δευτερόλεπτο.
Οι παρατηρήσεις που οδήγησαν σε αυτήν την ανακάλυψη πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας το ραδιοτηλεσκόπιο Caso, η ύπαρξη αυτού του αντικειμένου επιβεβαιώνεται από μεταγενέστερες μελέτες, θα γίνει ένα κρίσιμο εργαλείο για τη σύγχρονη φυσική, επιτρέποντας δοκιμές άνευ προηγουμένου ακρίβειας σε περιβάλλοντα ακραίας βαρύτητας.
Προκλήσεις παρατήρησης στο γαλαξιακό κέντρο
Ο πυρήνας του Via Láctea είναι ένα χαοτικό, υπερπλήρες περιβάλλον γεμάτο με τεράστια αστέρια, μοριακά σύννεφα και αστρικά υπολείμματα που περιφέρονται γύρω από την κεντρική μαύρη τρύπα. Η διαμόρφωση Essa δημιουργεί ένα φυσικό εμπόδιο στη συμβατική αστρονομική παρατήρηση, καθώς η διαστρική σκόνη εμποδίζει σχεδόν πλήρως το ορατό φως. Για να ξεπεράσουν αυτό το εμπόδιο, οι επιστήμονες βασίζονται σε ραδιοκύματα, τα οποία έχουν αρκετά μήκη κύματος για να περάσουν μέσα από σύννεφα σκόνης χωρίς να απορροφηθούν, αποκαλύπτοντας τι κρύβεται στην καρδιά του γαλαξία.
Παρά την ικανότητα διείσδυσης των ραδιοκυμάτων, η αναζήτηση για πάλσαρ σε αυτή την περιοχή έχει αποδειχθεί πιο περίπλοκη από ό,τι προβλέπουν τα θεωρητικά μοντέλα. Η προσδοκία της επιστημονικής κοινότητας ήταν να βρεθεί ένας μεγάλος πληθυσμός αυτών των αντικειμένων σε τροχιά γύρω από το Sagitário A*, αλλά οι ανιχνεύσεις ήταν σπάνιες. Ο πρόσφατα ανακαλυφθείς υποψήφιος, με δοκιμαστική ονομασία BLPSR, ήταν ο μόνος που βρέθηκε μετά από μια εξαντλητική ανάλυση των δεδομένων, εγείροντας ερωτήματα σχετικά με την πραγματική πυκνότητα των ενεργών άστρων νετρονίων σε αυτήν την περιοχή ή την αποτελεσματικότητα των τρεχουσών μεθόδων ανίχνευσης εν μέσω του γαλαξιακού θορύβου υποβάθρου.
Φυσικά χαρακτηριστικά του ανιχνευθέντος αντικειμένου
Το σήμα που καταγράφηκε παρουσιάζει μια μέτρηση διασποράς που είναι σύμφωνη με μια απόσταση περίπου 26 χιλιάδων ετών φωτός από το Terra, τοποθετώντας το αντικείμενο ακριβώς στην κεντρική περιοχή του γαλαξία. Η ερευνητική ομάδα αφιέρωσε περισσότερες από 20 ώρες παρατήρησης επικεντρωμένη ειδικά σε αυτήν την εσωτερική περιοχή, καταφέρνοντας να εντοπίσει τακτικούς παλμούς που παρέμειναν σταθεροί σε πολλές συνεδρίες σάρωσης. Η κανονικότητα Essa είναι η κλασική υπογραφή ενός πάλσαρ, που λειτουργεί ως κοσμικός φάρος υψηλής ακρίβειας.
Για να εκπέμπει ένα αντικείμενο σήματα με αυτή τη συχνότητα και σταθερότητα, πρέπει να έχει ακραίες φυσικές ιδιότητες που αψηφούν τη φαντασία. Η προκαταρκτική ανάλυση των δεδομένων BLPSR υποδεικνύει χαρακτηριστικά που το κατατάσσουν ως φυσικό εργαστήριο φυσικής υψηλής ενέργειας. Οι κύριες ιδιότητες που αναμένονται για αυτό το ουράνιο σώμα περιλαμβάνουν:
– Μια μάζα ισοδύναμη έως και διπλάσια από αυτή του Sol, συμπιεσμένη σε μια σφαίρα διαμέτρου μόλις 20 χιλιομέτρων, με αποτέλεσμα μια ασύλληπτη πυκνότητα.
– Ένα μαγνητικό πεδίο δισεκατομμύρια φορές πιο έντονο από αυτό του Terra, ικανό να επιταχύνει τα σωματίδια σε ταχύτητες κοντά σε αυτή του φωτός.
– Η συνεχής εκπομπή ραδιοακτίνων από τους μαγνητικούς πόλους, οι οποίες σαρώνουν το διάστημα καθώς το αστέρι περιστρέφεται, δημιουργώντας το παρατηρούμενο φαινόμενο παλμού.
– Μια σταθερή περιστροφή 122 φορές ανά δευτερόλεπτο, τυπική για πάλσαρ που έχουν «ανακυκλωθεί» απορροφώντας ύλη από ένα συνοδό αστέρι για εκατομμύρια χρόνια.
Εργαστήριο για τη θεωρία της σχετικότητας
Η στρατηγική θέση αυτού του υποψηφίου πάλσαρ προσφέρει μια μοναδική ευκαιρία να δοκιμάσετε τα όρια των Teoria, Relatividade Geral και Albert Einstein. Το Sagitário A* έχει μάζα που υπολογίζεται σε τέσσερα εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Sol, ασκώντας κυρίαρχη βαρυτική επίδραση στο περιβάλλον του. Ένα αντικείμενο σε τροχιά τόσο κοντά σε αυτόν τον βαρυτικό γίγαντα θα υπόκειται σε σοβαρά σχετικιστικά φαινόμενα, τα οποία θα μπορούσαν να μετρηθούν με την ακρίβεια των ατομικών ρολογιών μέσω του χρονισμού των ραδιοπαλμών.
Μεταξύ των αναμενόμενων φαινομένων, οι επιστήμονες επιδιώκουν να μετρήσουν τη χρονική καθυστέρηση στους παλμούς που προκαλείται από το πέρασμα των ραδιοκυμάτων μέσα από το έντονο βαρυτικό πεδίο της μαύρης τρύπας, επιπλέον της μετάπτωσης της τροχιάς του πάλσαρ και της εκτροπής της τροχιάς του φωτός. Η απόκλιση Qualquer, όσο μικρή κι αν είναι, στις προβλέψεις της γενικής σχετικότητας θα μπορούσε να ανοίξει πόρτες στη νέα φυσική ή, όπως είναι πιο πιθανό, να παράσχει την πιο ισχυρή επιβεβαίωση της θεωρίας που έχει ληφθεί ποτέ σε ένα ισχυρό καθεστώς πεδίου, κάτι που είναι αδύνατο να αναπαραχθεί σε επίγεια εργαστήρια.
Μελλοντικές προοπτικές και επιβεβαίωση
Η επιστήμη απαιτεί αυστηρότητα και η οριστική επιβεβαίωση του BLPSR εξακολουθεί να εξαρτάται από νέα βήματα επαλήθευσης. Η ομάδα που είναι υπεύθυνη για την ανακάλυψη σχεδιάζει περαιτέρω παρατηρήσεις για να βελτιώσει τις τροχιακές παραμέτρους και να αποκλείσει κάθε πιθανότητα επίγειας παρεμβολής ή τεχνουργημάτων στα επεξεργασμένα δεδομένα. Η κοινοποίηση των ακατέργαστων δεδομένων στη διεθνή κοινότητα επιτρέπει σε άλλες ανεξάρτητες ομάδες να πραγματοποιήσουν τις δικές τους αναλύσεις, ενισχύοντας την εγκυρότητα του πορίσματος.
Το μέλλον της ραδιοαστρονομίας υπόσχεται να φέρει επανάσταση σε αυτόν τον τομέα σπουδών με την έναρξη της πλήρους λειτουργίας έργων όπως το Square Kilometre Array (SKA). Με τις κεραίες κατανεμημένες σε África των Sul και Austrália, το SKA θα αυξήσει δραματικά την ευαισθησία και την ανάλυση των παρατηρήσεων του γαλαξιακού κέντρου. Espera Αυτή η νέα γενιά οργάνων αναμένεται όχι μόνο να επιβεβαιώσει τη φύση του BLPSR, αλλά και να αποκαλύψει έναν κρυμμένο πληθυσμό πάλσαρ, επιτρέποντας τη λεπτομερή χαρτογράφηση της αστρικής δυναμικής και την κατανομή της σκοτεινής ύλης στην καρδιά του Via Láctea.
