Ήταν μερικά από τα φωτεινότερα αντικείμενα στους γαλαξίες τους και, παρ’ όλα αυτά, έμεναν σχεδόν αόρατα. Αστρονόμοι που ξανακοίταξαν το αρχείο του διαστημικού τηλεσκοπίου ακτίνων Χ Chandra εντόπισαν 84 σημειακές πηγές με συμπεριφορά που δεν ταίριαζε σε καμία καθιερωμένη κατηγορία. Τις ονόμασαν «υπεραπαλές πηγές ακτίνων Χ» — hypersoft X-ray sources — επειδή εκπέμπουν σχεδόν αποκλειστικά στο χαμηλότερο ενεργειακό άκρο που μπορεί να καταγράψει το όργανο.
Η ανακάλυψη δημοσιεύθηκε στο Nature Astronomy και αφορά έξι κοντινούς γαλαξίες. Ανάμεσά τους βρίσκονται η Ανδρομέδα και ο γαλαξίας Pinwheel, M101, καθώς και τέσσερις ελλειπτικοί γαλαξίες. Οι πηγές εμφανίζονται τόσο σε περιοχές όπου γεννιούνται νέα άστρα όσο και σε γηραιότερους αστρικούς πληθυσμούς, γεγονός που υποδηλώνει ότι ίσως δεν έχουν όλες την ίδια φυσική προέλευση.
Φωτεινές ακριβώς εκεί όπου δυσκολευόμαστε να κοιτάξουμε
Οι συνηθισμένες δυαδικές πηγές ακτίνων Χ εκπέμπουν κυρίως πάνω από τα 0,3 keV. Οι νέες πηγές εντοπίζονται κυρίως ή αποκλειστικά ανάμεσα στα 0,15 και 0,3 keV και εξαφανίζονται στις εικόνες υψηλότερης ενέργειας. Τα μοντέλα δείχνουν ότι το μεγαλύτερο μέρος της ακτινοβολίας τους πιθανότατα κορυφώνεται στο ακραίο υπεριώδες, ακριβώς δίπλα στις μαλακές ακτίνες Χ στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.
Αυτό είναι ένα από τα δυσκολότερα παράθυρα του ουρανού. Το ακραίο υπεριώδες απορροφάται εύκολα από υδρογόνο και ήλιο ανάμεσα στα άστρα, ενώ ακόμη και η απόκριση των ανιχνευτών στις πιο μαλακές ακτίνες Χ μειώνεται με τον χρόνο. Οι πηγές δεν ήταν πραγματικά αχνές· το φως τους έφτανε σε μια περιοχή όπου το αέριο και τα ίδια τα όργανα δημιουργούν ένα σχεδόν αδιαπέραστο πέπλο.
Τι μπορεί να κρύβεται πίσω από τις 84 κουκκίδες
Η ομάδα δεν ισχυρίζεται ότι έχει προσδιορίσει οριστικά τα αντικείμενα. Η πιθανότερη εξήγηση είναι ότι πρόκειται για διαφορετικά είδη δυαδικών συστημάτων: ένας λευκός νάνος, ένα άστρο νετρονίων ή μια μαύρη τρύπα αφαιρεί ύλη από ένα συνοδό άστρο. Καθώς η ύλη θερμαίνεται πριν πέσει στο συμπαγές αντικείμενο, παράγει ακτίνες Χ και υπεριώδες φως.
Τα πιο λαμπρά παραδείγματα φτάνουν περίπου τα 1038 erg ανά δευτερόλεπτο μόνο στη στενή ζώνη ακτίνων Χ που μετρήθηκε. Η συνολική ισχύς τους μπορεί να είναι ακόμη μεγαλύτερη, επειδή μεγάλο μέρος της ενέργειας εκτιμάται ότι βγαίνει στο ακραίο υπεριώδες. Αυτό τα κατατάσσει ανάμεσα στις ισχυρότερες μη πυρηνικές πηγές μέσα σε γαλαξίες — δηλαδή μακριά από τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες των κέντρων τους.
Δύο προβλήματα που ίσως συνδέονται
Η πρώτη πιθανή σύνδεση αφορά τις σουπερνόβα τύπου Ia. Αυτές οι εκρήξεις χρησιμοποιούνται ως κοσμικά «κεριά» για τη μέτρηση αποστάσεων και έπαιξαν βασικό ρόλο στην ανακάλυψη της επιταχυνόμενης διαστολής του σύμπαντος. Ωστόσο, οι αστρονόμοι εξακολουθούν να συζητούν ποια ακριβώς δυαδικά συστήματα οδηγούν στην έκρηξη. Ορισμένες υπεραπαλές πηγές μπορεί να περιλαμβάνουν λευκούς νάνους που συσσωρεύουν ύλη και πλησιάζουν σε αυτή την κατάληξη.
Δεν σημαίνει ότι βρέθηκαν 84 «έτοιμες σουπερνόβα». Πρόκειται για υπόθεση που θα χρειαστεί φασματοσκοπική παρακολούθηση και σύγκριση της μεταβλητότητάς τους στον χρόνο. Η προσοχή είναι σημαντική, όπως και στην ανάλυση των 2.884 εκρήξεων άστρων που αμφισβήτησαν, χωρίς να ανατρέψουν, τη σταθερή σκοτεινή ενέργεια.
Το δεύτερο μυστήριο είναι ο ιονισμός του αερίου ανάμεσα στα άστρα. Τα θερμά, μεγάλης μάζας άστρα παρέχουν μέρος της απαιτούμενης υπεριώδους ακτινοβολίας, αλλά σε ορισμένους γαλαξίες δεν επαρκούν για να εξηγήσουν την παρατηρούμενη κατάσταση του αερίου. Ένας κρυμμένος πληθυσμός πανίσχυρων πηγών ακραίου υπεριώδους θα μπορούσε να καλύψει μέρος του κενού και να επηρεάζει έμμεσα τον ρυθμό με τον οποίο σχηματίζονται νέα άστρα.
Η ανακάλυψη έγινε σε παλιές εικόνες
Το πιο παράξενο στοιχείο είναι ότι δεν χρειάστηκε νέο τηλεσκόπιο. Η ομάδα αναζήτησε αντικείμενα που φαίνονταν στις εικόνες του Chandra μόνο στις χαμηλότερες ενέργειες και χάνονταν στις υψηλότερες. Με άλλα λόγια, η νέα κατηγορία βρισκόταν ήδη μέσα στο δημόσιο αρχείο, αλλά έξω από τα συνήθη φίλτρα αναζήτησης.
Δες κ αυτό
Η επανεξέταση αρχείων έχει ξαναφέρει απρόσμενα αποτελέσματα: το Webb ξεχώρισε νερό και σκόνη κοντά στη μαύρη τρύπα του Γαλαξία, ενώ ακόμη και το χώμα της Σελήνης λειτουργεί σαν αρχείο αρχαίων αστρικών εκρήξεων. Εδώ, το αρχείο ήταν ψηφιακό: 84 μικρές κουκκίδες που ίσως αποτελούν έναν ολόκληρο πληθυσμό κοσμικών φάρων, κρυμμένων όχι επειδή δεν έλαμπαν, αλλά επειδή έλαμπαν στο λάθος χρώμα για να τους δούμε.
Πηγές
- NASA Science — Chandra unveils mysterious X-ray objects
- Nature Astronomy — Hypersoft X-ray sources as a low-energy class of luminous cosmic emitter
- Chandra Blog — A hidden population of cosmic beacons
Φωτογραφία αρχείου: Lucas Pezeta / Pexels Πηγή εικόνας
