Semnal radio misterios din Calea Lactee. Astronomii investighează un fenomen cosmic fără precedent

Astronomii încearcă să dezlege misterul unui obiect cosmic descoperit la periferia Căii Lactee, ale cărui emisii radio nu se încadrează în tiparele cunoscute. Sursa, denumită VT J1906+0849, prezintă variații neobișnuite ale intensității radiației de aproximativ 20 de ani, fără să manifeste comportamentul caracteristic fenomenelor astronomice studiate până acum.

Situat dincolo de brațul spiral exterior Norma–Lebăda, la o distanță de cel puțin 49.000 de ani-lumină de Pământ, obiectul ar putea ascunde un sistem cosmic în care o gaură neagră sau o stea neutronică atrage materie de la o stea însoțitoare, relatează Science Alert.

Cercetătorii au analizat observații realizate de-a lungul mai multor decenii și au descoperit că sursa nu doar că își schimbă intensitatea emisiei radio, ci prezintă și modificări neașteptate ale frecvenței la care radiația atinge nivelul maxim.

„Sursa este un obiect galactic îndepărtat, cu emisie sincrotron variabilă, care a rămas strălucitor în domeniul radio timp de aproximativ două decenii, prezentând totodată o frecvență variabilă a maximului spectral și o expansiune aparent redusă”, explică astronomii într-un studiu coordonat de Jessie Miller, cercetătoare la Institutul de Tehnologie din California.

Un obiect cosmic care își schimbă strălucirea de 20 de ani, fără să respecte tiparele cunoscute

Universul este plin de obiecte care emit radiații variabile. Pulsarii produc impulsuri radio regulate, în timp ce novele pot deveni brusc mult mai strălucitoare, înainte ca intensitatea lor să scadă treptat. În cazul VT J1906+0849, schimbările se desfășoară însă pe o perioadă neobișnuit de lungă.

Sursa a atras atenția astronomilor în datele colectate în 2017 de programul Very Large Array Sky Survey (VLASS), când a fost identificată drept cea mai strălucitoare sursă radio tranzitorie descoperită în cadrul acestui proiect. Densitatea fluxului radio era de aproximativ 70 de milijansky, o valoare ridicată pentru un obiect atât de îndepărtat.

Pentru a-i reconstitui evoluția, cercetătorii au verificat arhivele observațiilor astronomice. În imaginile din 1996, obținute prin NRAO VLA Sky Survey, sursa nu putea fi observată, dar în 2005 devenise deja detectabilă.

Între 2006 și 2013, intensitatea emisiei sale a crescut, atingând în 2014 aproximativ 200 de milijansky. Ulterior, strălucirea a început să scadă, tendință confirmată de observațiile din 2017 și de monitorizările care au urmat.

Astronomii au continuat să urmărească obiectul în 2019, 2024 și 2026, folosind și informații colectate în 2025. Spre sfârșitul acelui an, când părea că activitatea sursei se diminuează, aceasta a început din nou să emită unde radio tot mai intense.

O altă particularitate privește frecvența maximului spectral, adică frecvența la care emisia radio este cea mai puternică. În 2019, aceasta era de aproximativ 1,9 gigaherți, pentru ca în 2024 să scadă la 0,8 gigaherți. În 2026, valoarea a urcat din nou, până la aproximativ 2,2 gigaherți.

Datele disponibile sugerează că maximele spectrale din 2014 și 2025 se aflau la frecvențe considerabil mai mari, deși valorile exacte nu au putut fi stabilite.

Cercetătorii consideră că radiația provine dintr-un proces numit emisie sincrotron, produs atunci când particule încărcate electric, cu energii foarte mari, se deplasează prin câmpuri magnetice.

În mod obișnuit, dacă un asemenea semnal provine dintr-un nor de materie aflat în expansiune, frecvența maximului spectral ar trebui să scadă treptat, pe măsură ce norul se extinde și își pierde energia.

VT J1906+0849 nu respectă însă această evoluție. Deși emisia radio se modifică semnificativ, observațiile nu indică o extindere importantă a regiunii care o produce. Mai mult, revenirea frecvenței maxime către valori ridicate sugerează că sursa ar putea primi în continuare energie printr-un mecanism fizic încă neidentificat.

O gaură neagră sau o stea neutronică? Sistemul cosmic care ar putea explica semnalul misterios

Pentru a înțelege natura obiectului, astronomii au analizat mai multe scenarii, fără să poată confirma până acum vreunul dintre ele.

Una dintre ipoteze presupune că semnalul provine de la o novă, fenomen produs într-un sistem stelar și caracterizat printr-o creștere bruscă a luminozității. Totuși, o asemenea explozie ar trebui să genereze materie în expansiune, iar durata activității observate nu corespunde evoluției obișnuite a unei nove.

O altă explicație ar putea fi existența unei nebuloase alimentate de un pulsar, însă variațiile neregulate ale spectrului radio sunt dificil de justificat prin acest mecanism.

Cercetătorii iau în calcul și posibilitatea unui sistem binar format dintr-o gaură neagră sau o stea neutronică și o stea însoțitoare. Într-o asemenea configurație, obiectul compact atrage materie de la companionul său printr-un proces numit acreție, care poate produce radiații puternice și jeturi de particule.

Această ipoteză ridică însă o întrebare importantă: de ce nu au fost detectate emisiile intense de raze X care ar putea însoți un asemenea fenomen?

Observațiile efectuate cu telescopul spațial Swift al NASA nu au identificat o sursă puternică de raze X în regiunea respectivă. Astronomii nu exclud totuși posibilitatea ca radiația să existe, dar să fie absorbită sau ascunsă de materia care înconjoară obiectul.

Un indiciu ar putea veni de la SS 433, un sistem cosmic situat la aproximativ 18.000 de ani-lumină de Pământ. Acesta este considerat un sistem binar în care o gaură neagră sau o stea neutronică interacționează cu o stea însoțitoare, cele două corpuri având o perioadă orbitală de aproximativ 13 zile.

În SS 433, o parte din materia atrasă de obiectul compact este expulzată în spațiu prin jeturi puternice, în timp ce discul de acreție generează un vânt dens, capabil să ascundă radiațiile X produse în apropierea centrului sistemului.

Un mecanism asemănător ar putea funcționa și în cazul VT J1906+0849. Interacțiunea dintre jeturile de particule și materia din jur ar putea produce emisia radio neobișnuită, în timp ce vântul dens ar limita extinderea regiunii emitente și ar împiedica detectarea razelor X.

Observațiile în infraroșu oferă un alt element important. Astronomii au identificat indicii ale unui gaz care se deplasează cu aproximativ 2.000 de kilometri pe secundă, viteză compatibilă cu existența unui flux puternic de materie expulzată.

„VT J1906+0849 evidențiază potențialul programelor de cartografiere radio cu câmp larg de a descoperi o populație de obiecte galactice ascunse, care acumulează materie prin acreție și sunt dificil de identificat la alte lungimi de undă”, arată cercetătorii în studiul coordonat de Jessie Miller.