Kosminis laikrodis nustojo tiksėti: astronomai visiškame šoke, ar Visata siunčia kritinį įspėjimą?

Jo reguliarūs impulsai padėjo mokslininkams tirti subtiliausius reiškinius, tačiau 2021 metų balandį šis tobulumo simboliu laikytas objektas pradėjo elgtis visiškai neprognozuojamai.

Pulsaro siunčiami signalai staiga pasikeitė, o tai tapo didžiausiu kada nors stebėtu emisijos profilio pokyčiu milisekundinių pulsarų istorijoje. Astronomai liko sutrikę, kas anksčiau buvo tikslus dangaus laikrodis, virto nepaaiškinama mįsle. Nors nuo šio įvykio praėjo ketveri metai, iki šiol nėra aiškaus atsakymo, kas iš tiesų įvyko.

Šis netikėtas reiškinys paskatino naujas teorijas apie neutroninių žvaigždžių elgseną. Mokslininkai pripažįsta, kad net ir patys stabiliausi objektai gali keistis, o tai verčia iš naujo pažvelgti į fizikos dėsnius, valdančius pulsarų prigimtį.

Paslaptinga pulsaro transformacija

Pulsarai, tai itin tankios neutroninės žvaigždės, besisukančios šimtais kartų per sekundę ir skleidžiančios spinduliuotę kaip „kosminiai švyturiai“. Pulsaras „PSR J1713+0747“ daugelį metų buvo vienas stabiliausių žinomų objektų, tačiau jo signalas netikėtai pakito. 

Pagrindinis impulso pikas susiaurėjo, o bazė tapo platesnė, tai užfiksavo daugybė pasaulio observatorijų. Analizė atskleidė, kad pokyčiai ypač ryškūs viename iš ortogonalių poliarizacijos režimų, tačiau poliarizacijos kampas išliko stabilus. 

Tai buvo paradoksas, kuris neleido lengvai paaiškinti reiškinio. Mokslininkai atmetė idėją, jog šiuos svyravimus galėjo sukelti plazmos poveikis tarpžvaigždinėje erdvėje, tai vis daugiau įrodymų rodė, kad šaltinis slypi pačioje žvaigždėje.

Magnetinio lauko paslaptys

Po ilgų tyrimų liko dvi pagrindinės hipotezės. Viena teigia, kad įvyko staigi „magnetinio lauko reorganizacija“, galėjusi smarkiai paveikti pulsaro spinduliuotės struktūrą. Kita versija kalba apie „plazmos susitelkimą magnetosferoje“, kur judančios įkrautos dalelės reaguoja į milžiniškos jėgos laukus. 

Net menkiausi pokyčiai tokioje aplinkoje gali radikaliai pakeisti pulsaro signalus. Abi teorijos nurodo, kad reiškinys kilo labai arti pačios žvaigždės. Magnetosfera, tai sudėtinga sistema, kurioje net mikroskopiniai trikdžiai gali turėti milžiniškų padarinių. 

„Kiekvienas pulsaro impulsas yra unikalus, tarsi jo parašas“, aiškina tyrimo autorius Ramis Mandovis, pabrėždamas, kad šio objekto elgesys meta iššūkį visiems iki šiol žinomiems modeliams.

Negrįžtami padariniai kosmologijai

Praėjus daugiau nei ketveriems metams po įvykio, pulsaras „PSR J1713+0747“ vis dar negrįžo į ankstesnę būseną. Nors stebimas lėtas stabilizacijos procesas, niekas negali užtikrinti, kad jis kada nors atgaus pradinį tikslumą. Tai gali būti nuolatinis magnetinio lauko persitvarkymas, pakeitęs vieną iš patikimiausių Visatos „laikrodžių“.

Šis netikėtas sutrikimas turėjo rimtų pasekmių mokslo bendruomenei. Tarptautinės komandos buvo priverstos pašalinti pulsarą iš duomenų rinkinių, kuriuos naudoja „gravitacinių bangų“ paieškai. Kadangi tokie objektai veikia kaip milžiniški detektoriai, net mažiausi laiko nukrypimai gali iškreipti visą sistemą.

Nauja viltis ir ateities tyrimai

Nepaisant šio praradimo, mokslininkai toliau tiria pulsaro elgseną. Planuojami nauji modeliai, kurie leis ištaisyti anomalijas ir vėl panaudoti jo duomenis. Ateityje, pasitelkus pažangius teleskopus, tokius kaip „Square Kilometre Array“, bus galima aptikti dar tikslesnių ir stabilesnių pulsarų.

„Mano kitas projektas yra modeliuoti „PSR J1713+0747“ elgesį, kad visi galėtų naudotis jo duomenimis po 2022 metų“, sako R. Mandovis. Ši istorija primena paprastą tiesą, tai net ir tobuliausi Visatos mechanizmai kartais sutrinka, o kiekvienas toks netikėtumas tampa proga dar geriau pažinti kosmoso paslaptis.