Φανταστείτε έναν φάρο που δεν στέλνει τη δέσμη του μόνο από την κορυφή του πύργου, αλλά ταυτόχρονα πυροδοτεί μια άλλη από ένα σημείο βαθιά μέσα στη θάλασσα. Αυτός είναι ένας ακριβής τρόπος για να περιγράψει κανείς όσα ανακάλυψαν πρόσφατα οι αστρονόμοι για ένα από τα πιο ακραία αντικείμενα του σύμπαντος.
Τα πάλσαρ είναι τα καταρρεύσαντα υπολείμματα νεκρών άστρων, αντικείμενα τόσο πυκνά που ένα κουταλάκι από το υλικό τους θα ζύγιζε ένα δισεκατομμύριο τόνους. Καθώς περιστρέφονται, σαρώνουν τον ουρανό με δέσμες ραδιοκυμάτων, τις οποίες ανιχνεύουμε ως τακτικούς παλμούς. Μια ειδική κατηγορία, τα πάλσαρ χιλιοστού του δευτερολέπτου, περιστρέφονται εκατοντάδες φορές κάθε δευτερόλεπτο με ακρίβεια που ανταγωνίζεται τα καλύτερα ατομικά ρολόγια.
Ένα πάλσαρ, γνωστό ως PSR B1509-58, βρίσκεται στην καρδιά αυτού του νεφελώματος. Οι ακτίνες Χ από το Chandra είναι χρυσές, ενώ οι υπέρυθρες από το WISE είναι κόκκινες, πράσινες και μπλε.
Πάλσαρ: Η κατάρριψη του παραδοσιακού μοντέλου
Για δεκαετίες, η απάντηση των εγχειριδίων για την προέλευση αυτών των ραδιοπαλμών ήταν απλή: δημιουργούνται κοντά στην επιφάνεια, κοντά στους μαγνητικούς πόλους. Ήταν μια τακτοποιημένη και λογική θεωρία που θεωρείται ότι δεν ισχύει πλέον. Όμως, αποδείχθηκε λάθος. Ο καθηγητής Michael Kramer από το Ινστιτούτο Ραδιοαστρονομίας Max Planck και ο Δρ Simon Johnston από το CSIRO της Αυστραλίας ανέλυσαν ραδιοπαρατηρήσεις από σχεδόν 200 πάλσαρ χιλιοστού του δευτερολέπτου και τις σύγκριναν με δεδομένα ακτίνων γάμμα. Αυτό που βρήκαν ανέτρεψε πλήρως την καθιερωμένη εικόνα.
Περίπου το ένα τρίτο αυτών των πάλσαρ έδειξε ραδιοφωνικά σήματα που προέρχονταν από δύο εντελώς ξεχωριστές περιοχές με διακριτά κενά μεταξύ τους. Πολλοί από αυτούς τους απομονωμένους εξωτερικούς παλμούς ευθυγραμμίζονταν ακριβώς με τις εκλάμψεις ακτίνων γάμμα που ανίχνευσε το τηλεσκόπιο Fermi της NASA.
Εκπομπές από τα όρια του μαγνητικού πεδίου
Οι ακτίνες γάμμα θεωρούνταν ήδη ότι προέρχονται από το λεγόμενο φύλλο ρεύματος, μια περιοχή φορτισμένων σωματιδίων που βρίσκεται ακριβώς πέρα από το αόρατο όριο όπου το μαγνητικό πεδίο ενός πάλσαρ θα έπρεπε να ταξιδεύει ταχύτερα από το φως για να συμβαδίσει με την περιστροφή του άστρου. Το γεγονός ότι οι ραδιοπαλμοί και οι παλμοί ακτίνων γάμμα φτάνουν από την ίδια κατεύθυνση δείχνει μια κοινή προέλευση. Με άλλα λόγια, τα πάλσαρ χιλιοστού του δευτερολέπτου δεν εκπέμπουν μόνο από την επιφάνειά τους, αλλά μεταδίδουν ταυτόχρονα από τα απώτατα όρια της μαγνητικής τους εμβέλειας.
Αυτά τα αντικείμενα χρησιμοποιούνται ως εργαλεία ακριβείας για τη μελέτη της βαρύτητας και την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων. Το να γνωρίζουμε πού ακριβώς προέρχονται τα σήματά τους είναι εξαιρετικά σημαντικό για την ερμηνεία των μετρήσεων. Παραμένουν ερωτήματα για το πώς μπορούν να σχηματιστούν σταθερά ραδιοφωνικά σήματα σε μια τόσο ενεργή και χαοτική εξωτερική περιοχή, αλλά το εύρημα υπονοεί ότι περισσότερα πάλσαρ που παράγουν ακτίνες γάμμα μπορεί να εκπέμπουν και ραδιοκύματα, καθιστώντας τα πιο ανιχνεύσιμα από όσο θεωρούνταν προηγουμένως.
