A csillagászok talán egy lépéssel közelebb kerültek a rejtélyes lassú rádióimpulzusok eredetének megfejtéséhez – Tejútrendszer néhány pontjáról ugyanis több tízperces időközönként percekig tartó jelek érkeznek hozzánk, de senki sem tudja, hogy hogyan és miért. Az utóbbi időszakban azonban több tanulmány is megjelent, amelyek szerzői a hosszú periódusú rádióimpulzusok (LPT) mögött egy szokatlan forrást sejtenek: a teória szerint ezeket vörös törpék körül keringő fehér törpék okozhatják. „Lassan, de biztosan kezdjük megfejteni, hogy mi áll a háttérben” – mondja Kaustubh Rajwade, az Oxfordi Egyetem rádiócsillagásza.

A pulzárok – a szupernóva-robbanásokban felrobbanó óriáscsillagok után visszamaradó, forgó neutroncsillagok – jól ismert csillagászati rádióforrások. Erős mágneses mezejük olyan rádióhullám-nyalábokat képes előidézni, amelyek a világítótoronyok fényeihez hasonlóan söpörnek végig az égbolton, és pár ezredmásodperctől másodpercekig terjedő időközű, szabályosan ismétlődő rádióimpulzusokat eredményeznek. A pulzárok azonban öregedésük során lelassulnak, és mágneses mezejük gyengül, így a szakértők szerint a nyalábok elhalványulnak, mire a forgási sebességük perces periódusra csökken.

Ezért volt nagy meglepetés, amikor 2022-ben az ausztráliai Murchison Widefield Array (MWA), egy rádióantennákból álló együttes archív adatai között a kutatók egy lassan pulzáló rádióforrást találtak. Aztán egyre több ilyen LPT bukkant fel, így a pulzárok egyre valószínűtlenebb forrásnak tűntek. Egy lelassult pulzárnak egyszerűen nincs elég forgási energiája ahhoz, hogy ilyen rádiókibocsátást hozzon létre, mondja Rajwade. De mivel a jelek a zsúfolt galaktikus síkból származnak, optikai távcsövekkel nem lehetett megállapítani, hogy a sok csillag közül melyik lehet a kibocsátójuk.

Az elmúlt hónapokban azonban a rádiócsillagászok a galaktikus síkon kívül is elkezdtek LPT-ket észlelni. A múlt héten a The Astrophysical Journal Letters című folyóiratban Natasha Hurley-Walker, az ausztráliai Nemzetközi Rádiócsillagászati Kutatóközpont munkatársa és kollégái arról számoltak be, hogy az MWA révén felfedeztek egy olyan LPT-t, amelynek időtartama az eddig látott leghosszabb: 2,9 óra.

Egy másik rádiótávcsővel, a dél-afrikai MeerKAT-tal behatárolták a helyét is, és megállapították, hogy egy ismert vörös törpe közelében van a forrás. A vörös törpéknek túl kevés energiájuk van ahhoz, hogy maguktól erős rádióimpulzusokat produkáljanak. Az impulzusok időzítése azonban arra utalt, hogy az objektumnak van egy társa: az impulzusok ritmikus mintázatában mért enyhe anomáliák alapján a forrás hol közelebb, hol távolabb van tőlünk. Hurley-Walker szerint ez arra utal, hogy az LPT valójában egy fehér törpétől származik, amely túl kicsi és halvány ahhoz, hogy közvetlenül megfigyelhető legyen, és amely a vörös törpével kettős rendszert alkot.

Egy másik kutatócsoport az arXiv oldalon augusztusban közzétett előzetes publikációjában további bizonyítékokat közölt a bináris forrásokra vonatkozóan. Az európai Low Frequency Array rendszert használva egy nagyjából 2 órás periódusú LPT-t találtak, amelynek forrása szintén egy ismert vörös törpe közelébe esett. A csapat két optikai távcsővel megvizsgálta a csillag színképét, és abban Doppler-eltolódás jeleit találták. Vagyis úgy tűnik, hogy a csillagnak van egy kísérője, amely miatt imbolyog. A megfigyelt mozgásra pedig a legjobb magyarázat, hogy a másik objektum, egy fehér törpe, mondja Iris de Ruiter, a Sydney-i Egyetem csoportvezetője.

De hogyan hozhatják létre ezek a bináris párok a megfigyelt rádióimpulzusokat? A vörös törpék hatalmas mennyiségű csillagszelet bocsátanak ki, amely elektronok és más töltött részecskék keveréke. Egy közeli, erősen mágneses fehér törpe ezeket a részecskéket a fénysebességhez közeli sebességre gyorsíthatja. „Ha pedig az elektronokat mágneses mezőben gyorsítjuk, akkor rádióhullámok keletkeznek” – mondja Hurley-Walker. Ezekből a rádióhullámokból a két csillag között összehangolt nyalábot formálódhat, amely végigsöpör az égbolton, miközben egymás körül keringenek az égitestek. Ha a Föld a nyaláb útvonalába esik, megfigyelőként keringési periódusonként egyszer látjuk a jelet.

Ez a helyzet persze korántsem egyértelmű, és nem is minden friss eredmény támasztja alá a fehér és vörös törpéből álló modellt. Egy másik kutatócsoport az arXiv oldalon a múlt héten közzétett előzetes publikációjában arról számol be, hogy az ausztrál Square Kilometre Array Pathfinder segítségével egy rendkívül fényes, 44 perces LPT-t találtak. A rádiókitöréseket ebben az esetben röntgenimpulzusok kísérték, ami erősen mágneses forrásra utal, amely az elektronokat sokkal nagyobb sebességre gyorsítja, mint amekkorára egy fehér törpe képes lenne. A kutatócsoport szerint az egyik lehetőség egy erősen mágneses neutroncsillag, vagy magnetár, amely elöregedett és lelassult, de valahogy megtartotta erős mágneses mezejét.

Egy kínai csapat a múlt héten szintén az arXiv oldalon arról számolt be, hogy a Daocheng rádióteleszkóppal ugyanezt a 44 perces LPT-t vizsgálták, és eredményeik a magnetár teóriáját támasztják alá. Szerintük az LPT egy szupernóva robbanásából visszamaradt, még mindig izzó törmelékkel van körülvéve. Mivel a szupernóva-maradvány még mindig látható, a hátrahagyott magnetárnak viszonylag fiatal lehet – és mágnesesen igen erős. Lassú forgását azonban nehéz megmagyarázni. A csapat szerint ebben a robbanás nyomán visszamaradt anyag játszhat szerepet: az elszökni nem tudó törmelék lefékezi a fiatal neutroncsillag forgását.

Az ellentmondásos eredmények ellenére Rajwade bízik abban, hogy rövidesen pontos válasz születik az LPT-k forrására. Bár még mindig nem sok ilyen forrást ismerünk, a vizsgálható objektumok száma egyre nő. A rádióobszervatóriumok korábban új pulzárok után kutattak az égbolton, azonban ritkán időztek elég sokáig ahhoz egy-egy területen, hogy a lassabban ismétlődő jeleket észleljék. Mostanra viszont több, az egész égboltot átfogó rádiófelmérés indult el, és a megfigyelők már tudják, hogy az LPT-k lassú jelei is érdekesek, így a vizsgálható jelenségek száma egyre nagyobb lesz.