Ένας παράξενος πομπός ακτίνων γάμμα στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου έχει μπερδέψει τους αστρονόμους ως προς την προέλευσή του. Βρίσκεται μέσα στα υπολείμματα μιας σουπερνόβα, που δημιούργησε ένα συμπαγές αντικείμενο το οποίο αποτελεί μέρος του συστήματος. Το υπόλειμμα της σουπερνόβα προσφέρει ένα στοιχείο για την εξήγηση των εκπομπών, όχι όμως ολόκληρη την ιστορία.
Μια νέα ματιά με το ALMA
Μια ερευνητική ομάδα από δύο ιαπωνικά πανεπιστήμια αποφάσισε να εξετάσει από πιο κοντά το αντικείμενο, που ονομάζεται LMC P3. Αντί να παρακολουθήσει τις ακτίνες γάμμα, το παρατήρησε με το Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) στη Χιλή, μια σειρά ραδιοτηλεσκοπίων. Το ALMA εστίασε στις ραδιοεκπομπές μορίων μονοξειδίου του άνθρακα (CO) κοντά στο ψυχρό νέφος γύρω από το LMC P3. Πρόκειται για ένα από τα λίγα τέτοια αντικείμενα εκτός του Γαλαξία μας, που οι αστρονόμοι ονόμασαν microquasar. Αποτελείται από έναν γιγάντιο αστέρα τύπου O και ένα συμπαγές αντικείμενο, που θα μπορούσε να είναι μαύρη τρύπα ή αστέρας νετρονίων.
«Ανακαλύψαμε έναν γιγάντιο μοριακό πίδακα», δήλωσε ο Yasuo Fukui του Πανεπιστημίου της Ναγκόγια, που εργάστηκε με την επικεφαλής της ομάδας Bhuvana Gadikere Rajendra του Πανεπιστημίου του Γκίφου. Ο πίδακας αποτελείται από μοριακό αέριο που εκτείνεται σε 26 έτη φωτός. Για σύγκριση, ο φωτεινός αστέρας Vega απέχει 25 έτη φωτός από εμάς.
Ψυχρός αλλά θερμαινόμενος
Ο μοριακός πίδακας είναι ψυχρός με τα δικά μας μέτρα, αλλά έχει θερμανθεί αστροφυσικά στους 35 έως 60 Kelvin, ενώ το γύρω αέριο βρίσκεται στους 15 Kelvin. Η διαφορά δείχνει ότι το αέριο αλληλεπιδρά με έναν άλλο πίδακα, μια ενεργητική ροή σωματιδίων από το συμπαγές αντικείμενο, με αρκετή ενέργεια για να τροφοδοτήσει τις εκπομπές ακτίνων γάμμα.
Δύο ανταγωνιστικές θεωρίες
Πριν από την ανακάλυψη, οι επιστήμονες είχαν δύο θεωρίες. Η πρώτη απέδιδε τις εκπομπές σε ανέμους pulsar, δηλαδή σε ένα αντικείμενο που εκπέμπει ρεύματα ενεργητικών σωματιδίων καθώς περιστρέφεται. Η δεύτερη υποστήριζε ότι πρόκειται όντως για microquasar, όπου το συμπαγές αντικείμενο έλκει υλικό από τον συνοδό του και σχηματίζει δίσκο προσαύξησης. Επειδή οι μαύρες τρύπες οδηγούν ισχυρότερους πίδακες από τους αστέρες νετρονίων και η εκπομπή ακτίνων γάμμα του LMC P3 είναι ιδιαίτερα υψηλή, το εύρημα δείχνει προς την προέλευση από microquasar. «Παρέχει πολύ ισχυρή στήριξη στο ενδεχόμενο ότι το κεντρικό του αντικείμενο είναι μαύρη τρύπα», είπε ο Fukui.
Το ιστορικό του αντικειμένου
Το LMC P3 ανακαλύφθηκε το 2016 λόγω των πολύ ισχυρών εκπομπών ακτίνων γάμμα και ήταν το πρώτο τέτοιο αντικείμενο εκτός του γαλαξία μας. Το τηλεσκόπιο Fermi εντόπισε περίοδο 10,3 ημερών στις εκπομπές του. Οι παρατηρήσεις του ALMA εντόπισαν τον «ψυχρό» πίδακα, εγείροντας ερωτήματα για τον μηχανισμό εκτόξευσής του. Μαζί με μελέτες αντικειμένων όπως το SS 433, το πρώτο microquasar που βρέθηκε ποτέ, ανακαλύψεις σαν αυτήν προσφέρουν νέα εικόνα για τη δράση των συμπαγών αντικειμένων.