Pentru prima data astronomii au reusit sa identifice sursa unor unde radio extrem de scurte insa foarte intense: asa-numitele radio burst, ca fiind situata intr-o galaxie la circa 2.5 miliarde ani lumina fata de noi. Care este insa mecanismul specific care genereaza aceste unde radio inca nu se stie, chiar daca exista mai multi candidati, printre care stelele de neutroni si gaurile negre.

De cand au fost masurate pentru prima data acum circa zece ani, in 2007, exploziie de unde radio observate au uimit astronomii, prin caracteristicile lor. Durata extrem de scurta, de doar cateva milisecunde, intensitatea foarte mare, precum si faptul ca majoritatea erau masurate o singura data, fara a se repeta, fac astfel incat studiul lor sa fie foarte dificil.

Din 2007 pana in prezent alte 17 astfel de explozii de unde radio (radio bursts) au fost masurate de radiotelescoape in lumea intreaga. Din fericire, inr-un caz fenomenul s-a repetat si a fost masurat de mai multe ori de catre Arecibo Observatory in 2012. Denumita FRB121102 aceasta sursa de unde radio a fost ulterior studiata ce antenele radio Very Large Array (VLA) din Sococrro. Intr-o perioada de circa 6 luni VLA a reusit sa masuare sase evenimente care proveneau din aceeasi regiune. Exploziile radio erau insotirte de unde radio mai putin intense insa de durata mai mare. Cu ajutorul telescopului Gemini din Hawaii s-a reusit sa se identifice in final sursa acestor unde radio. Este vorba despre o galaxie pitica situata la 2.5 miliarde de ani lumina fata de noi. Aceasta galaxie are un numar de stele de circa 1000 mai mic decat galaxia noastra si este cam o zecime ca dimensiune din aceasta.

Ce anume ar putea genera aceste unde radio asa de intense?

Una dintre posibilele surse, sustin cercetatorii, ar putea sa fie o stea de neutroni. Acestea iau nastere in urma exploziei unei stele masive, cand steaua a consumat combustibilul pe care il avea la dispozitie si care o mentinea stabila si luminoasa prin reactiile de fuziune nucleara. Stelele de neutroni au campuri magnetice care pot sa fie extrem de intense si pot genera radiatie electromagnetica, precum undele radio masurate de radio-telescoapele noastre.

Faptul ca sursa undelor radio este o galaxie asa de mica ar putea avea de a face cu compozitia acesteia. Intr-o galaxie mica exista mai putine elemente grele si mai mult gaz de gen hidrogen sau helium. Stelele care iau nastere in astfel de galaxii sunt de obicei mai mari decat stelele din galaxiile in care existe elemente mai grele decat heliul. Tocmai astfel de stele masive traiesc mai putin si dau nastere stelelor de neutroni in urma mortii lor.

Anumiti cercetatori insa sustin ca sursa undelor radio nu ar fi o stea de neutroni ci o gaura neagra care se alimenteaza cu gaz si praf in interiorul galaxiei pitice. In momentul in care gazul sau praful cad in gaura neagra existenta unor camuri electromagnetice deosebit de intense da nastere unor unde radio, care ar putea fi tocmai cele observate de noi.

Identificarea sursei undelor radio FRB121102 este deosebit de importanta intrucat va permite in viitor observarea acestei galaxii pitice cu ajutorul altor instrumente care sa acopere intregul spectru electromagnetic: de la undele radio la razele gamma (fotoni cu energie foarte mare). Unul dintre obiectivele viitoare este de a determina stuctrura temporala a exploziilor de unde radio: au acestea o perioada fixa sau sosesc in mod aleator? Daca se va demonstra ca au o periodicitate atunci ipoteza conform careia sursa lor este o stea de neutroni devine din ce in ce mai probabila.

Identificarea pe viitor a altor surse de unde radio intense si rapide (radio bursts)  ne va permite sa intelegem daca acestea iau nastere in galaxii pitice, precum cea studiata in prezent, sau, dimpotriva, acesta este un caz particular, in realitate sursele de unde radio fiind raspanite in galaxii de diverse forme si marimi.

 

Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro