Mokslininkai priartėjo prie atsakymo: sužinokite, kas slypi už greitųjų radijo pliūpsnių
Greitieji radijo pliūpsniai (FRB) jau daugelį metų laikomi viena didžiausių šiuolaikinės astrofizikos mįslių. Tai itin trumpi, vos kelias milisekundes trunkantys energijos impulsai, pasiekiantys Žemę iš labai tolimų kosmoso regionų. Jų galia neretai prilyginama ištisų galaktikų spinduliuotei, todėl ilgą laiką mokslininkai galėjo tik spėlioti, kokie objektai ar procesai pajėgūs sukelti tokio masto išlydžius.
Tarptautinė tyrėjų komanda, kurioje svarbų vaidmenį atliko Honkongo universiteto mokslininkai, paskelbė reikšmingą proveržį. Jų darbas, publikuotas žurnale „Nature“, rodo, kad bent dalis paslaptingų pliūpsnių gali kilti specifinėje dvejetainių žvaigždžių sistemų aplinkoje. Tai keičia ankstesnį požiūrį, nes iki šiol pagrindinėmis kandidatėmis dažniausiai laikytos pavienės, izoliuotos kosminės „variklio“ rūšys.
Milžiniškas Kinijos radioteleskopas priartino atsakymą
Esminiu šios mįslės sprendimo įrankiu tapo didžiausias pasaulyje radioteleskopas. Penkių šimtų metrų skersmens Sferinis radijo teleskopas, dar vadinamas „China Sky Eye“ (Kinijos dangaus akimi), įrengtas natūralioje įduboje Guidžou provincijoje, beveik 20 mėnesių nuosekliai stebėjo tą patį dangaus tašką. Taikinys buvo objektas FRB 220529A, esantis maždaug 2,5 mlrd. šviesmečių nuo Žemės.
Daugumą stebėjimo laikotarpio šaltinis elgėsi įprastai: siuntė pasikartojančius, būdingus signalus. Tačiau 2023 metų pabaigoje prietaisai užfiksavo reiškinį, kuris iš esmės pakeitė situaciją. Staiga smarkiai išaugo vadinamoji Faradėjaus sukimosi mato reikšmė (RM) – parametras, rodantis, kaip kinta radijo bangų poliarizacija joms sklindant per įmagnetintą medžiagą. RM reikšmė daugiau nei šimtą kartų padidėjo maždaug dviem savaitėms, o vėliau grįžo į ankstesnį lygį.
Šis trumpalaikis „RM žybsnis“ mokslininkams tapo aiškiu ženklu, kad šalia FRB šaltinio įvyko kažkas reikšmingo ir laikinai pasikeitė erdvės savybės tarp šaltinio ir Žemės.
Kaltininkė – plazma iš žvaigždės palydovės?
Duomenų analizė veda prie vienos intriguojančios išvados: staigų poliarizacijos pokytį greičiausiai galėjo sukelti tik tankus įmagnetintos plazmos debesis, kuris perėjo tiksliai per stebėjimo liniją tarp pliūpsnio šaltinio ir mūsų planetos. Labiausiai tikėtinas tokios medžiagos šaltinis – žvaigždės palydovės sukeltas vainikinės masės išmetimas.
Panašūs reiškiniai gerai žinomi ir stebint Saulę: ji į kosmosą periodiškai „išspjauna“ didžiulius įkrautų dalelių debesis, galinčius sukelti pašvaistes, sutrikdyti palydovinį ryšį ar paveikti elektros tinklus. Tyrėjų vertinimu, analogiška, tik gerokai didesnio masto audra galėjo įvykti tolimame dvejetainiame žvaigždžių komplekse. Trumpam mūsų regimą signalą „perdengė“ išmesta plazma, todėl ir užfiksuotas ryškus RM šuolis.
Mokslininkai mano, kad stebimą sistemą sudaro du objektai: ypač tanki ir stipriai įmagnetinta neutroninė žvaigždė – magnetaras – bei ją lydinti į Saulę panaši žvaigždė. Magnetarai, kurių magnetiniai laukai yra trilijonus kartų stipresni už Žemės, laikomi vienais pagrindinių greitųjų radijo pliūpsnių „kandidatų“. Šiuo atveju antroji žvaigždė nėra tik fonas – ji sukuria dinamišką aplinką, galinčią skatinti dažnesnį milžiniškų energijos kiekių išsiskyrimą pliūpsnių pavidalu.
Šis atradimas, žinoma, dar neužverčia FRB paslapties, tačiau atveria itin svarbų naują skyrių. Jis leidžia manyti, kad sąveika ankštose dvejetainėse sistemose gali būti esminis veiksnys, paaiškinantis dalies tokių signalų kilmę. Vis dar neaišku, kiek dažnos tokios sistemos tarp visų žinomų FRB šaltinių, tačiau tyrėjai tikisi atsakymą priartinti tęsdami stebėjimus teleskopais, tokiais kaip FAST ar Australijos „Parkes“.
Nors klausimų lieka daug, šis rezultatas suteikia tvirtą atspirties tašką vienoje sudėtingiausių ir abstrakčiausių šiuolaikinės astronomijos sričių.
