دانشمندان منبع یک سیگنال رادیویی اسرارآمیز از اعماق فضا را پیدا کردند

دانشمندان یک سیگنال رادیویی اسرارآمیز و تکرارشونده از اعماق فضا را کشف کردند که سرنخی مهم برای رمزگشایی از منشاء امواج مرموز کیهانی محسوب می‌شود.

سیگنال‌های رادیویی فضایی تکرارشونده با دوره‌های طولانی (LPTs) پدیده‌های مرموزی هستند که به صورت فوران‌های رادیویی با فواصل چند دقیقه‌ای تا چند ساعته از فضا دریافت می‌شوند و تنها ده‌ها مورد از آن‌ها در کهکشان راه شیری شناسایی شده‌اند. پیش از این، ستاره‌های نوترونی موسوم به مگنتارها و سیستم‌های دوتایی شامل ستاره‌های کوتوله سفید و ستاره‌های همدم به عنوان منابع احتمالی مطرح شده بودند، اما شواهد مستقیمی برای تأیید آن‌ها وجود نداشت.

شناسایی منبع سیگنال‌های رادیویی تکرارشونده

تیمی بین‌المللی از محققان به رهبری دانشگاه سیدنی استرالیا با استفاده از تلسکوپ رادیویی ASKAP، ماهیت واقعی یک جسم مرموز به نام ASKAP J174508.9-505149 را شناسایی کردند. این نتایج رصدی، قوی‌ترین شواهد تاکنون را ارائه می‌دهد که نشان می‌دهد یک سیگنال رادیویی اسرارآمیز از نوع LPT به این منبع ارتباط دارد.

کووی رز، دانشجوی دکترا در دانشگاه سیدنی و سازمان تحقیقات علمی و صنعتی کشورهای مشترک‌المنافع، اعلام کرد: «برای نخستین بار، ما منشأ این سیگنال‌ها را مشخص کرده‌ایم. توانستیم نشان دهیم که منبع یکی از این پدیده‌های گذرا از یک ستاره کوتوله سفید سرچشمه می‌گیرد که فعالانه در حال جذب مواد از یک ستاره همدم است.»

• شناسایی سیگنال لیزری مرموزی که از فاصله 8 میلیارد سال نوری مخابره می‌شود!
• سیگنال‌های مرموز بیگانه هر ثانیه در کیهان ارسال می‌شوند
• کشف جرم فضایی مرموز در حال ارسال سیگنال‌های منظم به زمین؛ دانشمندان در جستجوی پاسخ

ماهیت سامانه ستاره‌ای مرموز: کوتوله سفید و ستاره همدم

تیم تحقیقاتی رز از طریق مشاهدات طیف‌سنجی تأیید کردند که ASKAP J1745-5051 خطوط انتشار هیدروژن و هلیوم را نشان می‌دهد. به ویژه، خط انتشار قوی هلیوم HeII به عنوان یک ویژگی نوری مشخصه «متغیرهای کاتاکلیسمی مغناطیسی» شناخته می‌شود. این متغیرها، سیستم‌های دوتایی نزدیکی هستند که در آن‌ها یک ستاره کوتوله سفید، مواد را از ستاره همدم خود جذب می‌کند و دارای میدان مغناطیسی قوی است.

تحلیل سرعت‌های شعاعی خطوط انتشار هیدروژن نشان داد که دوره مداری این سیستم دوتایی تقریباً ۱٫۳۶۸ ساعت است که با دوره تکرار پالس‌های رادیویی (تقریباً ۱٫۳۴۵ ساعت) مطابقت دارد. جرم ستاره همدم تقریباً ۰٫۰۹۶ برابر خورشید و شعاع آن ۰٫۱۳ برابر خورشید تخمین زده شد که نشان‌دهنده یک کوتوله سرخ از نوع M6 است. به عبارت دیگر، ASKAP J1745-5051 یک سیستم دوتایی شامل یک ستاره کوتوله سفید و یک ستاره کوتوله سرخ است که در فاصله‌ای بسیار نزدیک و در مدت‌زمانی کمی بیش از یک ساعت به دور یکدیگر می‌چرخند.

پدیده‌ای دوگانه: امواج رادیویی و پرتوهای ایکس

این مشاهدات نشان داده‌اند که فوران‌های رادیویی و انتشار پرتوهای ایکس توسط مکانیسم‌های مختلفی تولید می‌شوند. هنگامی که ستاره کوتوله سفید گاز را از ستاره همدم خود جذب می‌کند، این گاز گرم شده و پرتو ایکس گسیل می‌کند. در همین زمان، فوران‌های رادیویی قدرتمند در منطقه‌ای که میدان‌های مغناطیسی دو ستاره با یکدیگر تعامل دارند، رخ می‌دهند. داده‌های ماهواره رصدی پروب انیشتین (Einstein Probe) آکادمی علوم چین نیز تابش پرتو ایکس را با دوره تقریباً ۱٫۳۲ ساعت آشکار کرد. بزرگی نوسانات پرتو ایکس نشان می‌دهد که نرخ جذب مواد توسط کوتوله سفید در طول زمان در حال تغییر است.

ASKAP J1745-5051 سومین LPT است که در پرتو ایکس شناسایی شده و دومین LPT است که انتشار منظم پرتو ایکس را نشان می‌دهد. این نخستین بار است که تأیید می‌شود این نظم ناشی از حرکت مداری یک سیستم دوتایی است. این سیگنال رادیویی اسرارآمیز ویژگی‌های منحصربه‌فردی نیز نشان می‌دهد، از جمله پالس‌های با قطبش بیضوی و پدیده‌ای به نام «خطوط مدولاسیون» که در آن شدت پالس‌ها به صورت الگویی نواری تعدیل می‌شود. این پدیده قبلاً فقط در سیستم مشتری-قمر آیو مشاهده شده بود.

سنگ رُزتا برای رمزگشایی از سیگنال‌های فضایی

محققان ASKAP J1745-5051 را به عنوان یک مرجع حیاتی برای رمزگشایی از LPTs در نظر می‌گیرند. رز تأکید می‌کند که این کشف می‌تواند مانند سنگ رُزتا عمل کند و کلیدی برای تشخیص اینکه آیا سایر LPTs با تپ‌اخترهای ستاره نوترونی یا سیستم‌های کوتوله سفید مرتبط هستند، باشد. تارا مورفی، رئیس دپارتمان فیزیک دانشگاه سیدنی، بیان کرد: «برخی اشیاء مشابه قبلاً به سیستم‌های دوتایی مرتبط شده بودند، اما این نخستین مورد است که ما می‌توانیم هر دو ستاره و فرآیند جذب مواد را به‌وضوح در عمل ببینیم.»

سیستم‌های ستاره‌ای مانند ASKAP J1745-5051 می‌توانند به عنوان آزمایشگاه‌های طبیعی برای مطالعه رفتار ماده تحت میدان‌های مغناطیسی قوی و نیروهای گرانشی که در زمین قابل تکرار نیستند، عمل کنند. تیم تحقیقاتی قصد دارد مشاهدات را با استفاده از تلسکوپ‌های مختلف در طول موج‌های رادیویی، نوری و پرتو ایکس ادامه دهد تا مکانیزم تولید LPTs را روشن کند.