A NASA Chandra röntgencsillagászati űrtávcsövének adatai alapján kutatók egy eddig ismeretlen űrbéli objektumcsoportot azonosítottak. Ezek a rejtélyes égitestek szokatlanul alacsony energiájú röntgensugárzást és intenzív ultraibolya sugárzást bocsátanak ki. A felfedezés potenciálisan két régóta fennálló asztrofizikai kérdésre is választ adhat, új perspektívát nyitva a kozmikus jelenségek megértésében.
A kutatócsoport összesen 84 ilyen objektumot, úgynevezett „hiperlágy röntgenforrást” (hypersoft X-ray source) talált hat különböző galaxisban. Ezek között szerepel az M31, ismertebb nevén az Androméda-galaxis, az M101, vagyis a Szélkerék-galaxis, valamint négy elliptikus galaxis. Az azonosítás a Chandra űrtávcső nyilvánosan elérhető archívumában tárolt adatok alapos elemzésével történt.
Az objektumokat az alapján azonosították, hogy a legalacsonyabb energiájú röntgentartományban készült felvételeken megjelentek, míg a magasabb energiájú képeken már nem voltak láthatók. Ez a megfigyelés arra utal, hogy az égitestek jelentősen több alacsony energiájú röntgensugárzást bocsátanak ki, mint magas energiájút. Mivel az elektromágneses spektrumon az alacsony energiájú röntgensugárzás közvetlenül az energikus ultraibolya sugárzás mellett helyezkedik el, a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy ezek a források jelentős mennyiségű UV-sugárzást is termelnek.
A felfedezett forrásokat mind a csillagkeletkezés szempontjából aktív régiókban, mind az idősebb csillagokat tartalmazó területeken megtalálták. Mustafa Muhibullah, az Alabamai Egyetem kutatója és a tanulmány vezető szerzője kiemelte, hogy eddig sosem találkoztak ilyen viselkedésű objektumcsoporttal. Hozzátette, a következő lépés a pontos természetük feltárása.
Jelenleg még nem teljesen tisztázott, milyen típusú égitestek felelősek az alacsony energiájú röntgensugárzás és az intenzív ultraibolya sugárzás együttes kibocsátásáért. A kutatócsoport legvalószínűbb magyarázata szerint ezek az objektumok kettőscsillag-rendszerek lehetnek. Egy ilyen rendszerben egy fekete lyuk, neutroncsillag vagy fehér törpe gravitációsan anyagot von el egy kísérőcsillagától.
A kísérőcsillagból kiszakított anyag felhevül, miközben spirálisan közelít a kompaktabb égitesthez, majd ráhullik vagy belezuhan abba. Ez a folyamat röntgensugárzást generál. Bár hasonló kettőscsillag-rendszereket már korábban is megfigyeltek, soha nem párosultak ilyen erős UV-sugárzással és ilyen alacsony energiájú röntgenkibocsátással. Ez a különleges kombináció teszi egyedivé a most felfedezett objektumokat.
A felfedezés arra enged következtetni, hogy sokkal több, eddig fel nem fedezett, erős UV-sugárzással rendelkező kettőscsillag-rendszer létezhet a galaxisokban, mint azt korábban gondolták. Ezek a rejtőzködő források valójában a galaxisok legenergikusabb objektumai közé tartozhatnak.
A csillagászok szerint a felfedezett objektumok akár két jelentős kozmikus rejtély megoldásához is hozzájárulhatnak. Az egyik ilyen kérdés az Ia típusú szupernóvák eredete. Bizonyos fehér törpe rendszerek, melyek anyagot szívnak el kísérőcsillaguktól, idővel Ia típusú szupernóvaként robbanhatnak fel. Ezek a szupernóvák kulcsfontosságúak az univerzum tágulási sebességének mérésében, és segítségükkel derült fény arra, hogy a tágulás gyorsul.
A csillagászok évek óta keresik azokat a csillagokat, amelyekből Ia típusú szupernóvák lesznek, de eddig kevés sikerrel jártak. Jimmy Irwin, a tanulmány társszerzője szerint rendkívül fontos lenne, ha még a robbanás előtt azonosítani tudnák ezeket a jelölteket. Jelenleg csak a robbanás után van lehetőség a tanulmányozásukra, és a folyamat pontos beindulását még nem sikerült teljesen megérteni. A most azonosított hiperlágy röntgenforrások potenciális jelöltek lehetnek az Ia típusú szupernóvák előfutáraiként.
A másik fontos aspektus az ilyen objektumok megfigyelésének nehézsége. Az alacsony energiájú röntgenkibocsátást a jelenlegi röntgentávcsövek rendkívül nehezen érzékelik. Ezt tetézi, hogy a magas energiájú ultraibolya sugárzást könnyen elnyeli a csillagok közötti teret kitöltő hidrogén- és héliumgáz. Ez az elnyelés gyakorlatilag áthatolhatatlan akadályt jelent a közvetlen megfigyelés számára, ezért maradtak ezek az objektumok eddig rejtve.
Rosanne Di Stefano, a Harvard–Smithsonian Asztrofizikai Központ társszerzője hangsúlyozta, hogy a Chandra archívumának alapos átfésülésével sikerült megszüntetni a távcsövek egyik korábbi vakfoltját. Ez a módszer vezetett el a kozmikus objektumok ezen új, rendkívüli tulajdonságokkal rendelkező osztályának felfedezéséhez. A kutatók reményei szerint a további vizsgálatok segítenek majd megérteni ezen objektumok pontos természetét és szerepét az univerzum fejlődésében.
A felfedezés nemcsak az Ia típusú szupernóvák előfutárainak azonosításában hozhat áttörést, hanem általánosságban is bővítheti tudásunkat a kettőscsillag-rendszerekről és az extrém energiafolyamatokról a galaxisokban. A jövőbeli megfigyelések és elméleti modellek feladata lesz, hogy részletesebben feltárják ezen hiperlágy röntgenforrások működését és kozmikus jelentőségét.
📰 Forrás: Index — Eredeti cikk elolvasása