Pulsar w sercu Drogi Mlecznej: Naukowcy ogłaszają odkrycie kandydata na gwiezdny zegar
Zespół badawczy z Columbia University ogłosił zidentyfikowanie kandydata na pulsara znajdującego się w bezpośrednim sąsiedztwie Sgr A* – supermasywnej czarnej dziury w centrum naszej Galaktyki. Publikacja, która ukazała się w The Astrophysical Journal, opisuje obiekt mogący stać się najdokładniejszym poligonem doświadczalnym dla teorii grawitacji Alberta Einsteina.
Rozwiązanie zagadki brakujących pulsarów
Przez dziesięciolecia astronomowie zastanawiali się, dlaczego w centrum Drogi Mlecznej – rejonie gęsto wypełnionym martwymi gwiazdami – wykryto tak mało pulsarów. Główną barierą był międzygwiazdowy dym, czyli gęsty, zjonizowany gaz, który rozprasza fale radiowe o niskich częstotliwościach. Nowa publikacja opisuje sukces zastosowania obserwacji w paśmie wysokich częstotliwości (K-band), co pozwoliło wyłuskać regularne sygnały pulsara z ekstremalnie silnego szumu tła w samym jądrze Galaktyki.
Kandydat na pulsara wydaje się znajdować na stabilnej i ciasnej orbicie. Pulsary, będące niezwykle gęstymi gwiazdami neutronowymi, emitują wiązki promieniowania z precyzją, która pozwala wykorzystywać je jako najdokładniejsze naturalne zegary we Wszechświecie.
Test dla Einsteina w ekstremalnych warunkach
Znalezienie pulsara krążącego tak blisko obiektu o masie 4 milionów Słońc to punkt zwrotny w astrofizyce. Taka konfiguracja pozwala na bezpośredni pomiar tzw. opóźnienia Shapiro – zjawiska, w którym sygnał radiowy potrzebuje więcej czasu na dotarcie do obserwatora, ponieważ porusza się w zakrzywionej przez czarną dziurę czasoprzestrzeni.
Precyzyjna analiza czasu nadejścia impulsów (pulsar timing) pozwoli również zbadać precesję orbity obiektu. Jeśli pomiary wykażą jakiekolwiek odstępstwa od przewidywań ogólnej teorii względności, naukowcy otrzymają pierwszy twardy dowód na istnienie zjawisk fizycznych wykraczających poza obecne modele grawitacji.
Nowe okno na centrum Galaktyki
Sukces zespołu z Columbia University otwiera drogę do systematycznego mapowania populacji gwiazd neutronowych w centrum Drogi Mlecznej. Technika filtracji sygnałów wysokiej częstotliwości zostanie teraz zastosowana w szerszych przeglądach nieba. Może to doprowadzić do odkrycia całej populacji gwiezdnych zegarów, co pozwoliłoby stworzyć mapę pola grawitacyjnego w otoczeniu Sgr A* z niespotykaną dotąd dokładnością.
Weryfikacja orbity kandydata na pulsara będzie wymagała zaangażowania globalnych sieci radioteleskopów. Polska społeczność astronomiczna, biorąca udział w międzynarodowych projektach radioastronomicznych, z uwagą śledzi te doniesienia, gdyż potwierdzenie tego obiektu byłoby jednym z najważniejszych odkryć dekady.
Źródła informacji:
- Columbia News: „Researchers Announce Discovery of Possible Pulsar in Milky Way’s Center”.
- The Astrophysical Journal: „A deep radio search for pulsars in the Galactic Center: Discovery of a candidate on a tight orbit around Sgr A*” (DOI: 10.3847/1538-4357/ae336c).
Opracowanie: Agnieszka Nowak
