Misterul celor 84 de surse cosmice de raze X descoperite în galaxia Andromeda

Ce sunt sursele de raze X „hipersoft”?

Astronomii au reușit să identifice 84 de emisari de raze X „hipersoft” distribuiți în șase galaxii distincte, printre care se numără Andromeda și M101. Aceste obiecturi cosmice au scăpat până acum netezvuite din analizele anterioare ale datelor colectate de telescopul spațial Chandra, aparținând agenției NASA.

Natura exactă a acestor entități rămâne încă un subiect de dezbatere, detaliile studiului fiind publicate în revista de specialitate Nature Astronomy.

Motivul pentru care aceste surse au fost invizibile timp îndelungat constă în modul specific în care ele radiază. Deși eliberează cantități imense de energie, o proporție covârșitoare a acestei radiații se manifestă sub forma luminii ultraviolete extreme (EUV).

Acest tip de lumină este puternic absorbit de gazul interstelar situat între stele, ceea ce face ca telescoapele convenționale să capteze doar o fracțiune minoră din emisia totală.

Mustafa Muhibullah, astronom afiliat Universității din Alabama, a clarificat pentru publicația ScienceAlert faptul că ce observă telescopul Chandra este doar „coada” slabă, de energie joasă, a spectrului de radiație.

Potrivit aceluiași sursă, unele dintre aceste obiecte ar putea genera de sute de mii până la milioane de ori mai multă energie decât Soarele nostru.

Cercetătorii au optat pentru termenul „hypersoft X-ray sources” pentru a descrie fenomenul, denumire care se referă strict la caracteristicile radiației detectate, nu la clasificarea fizică a obiectului în sine. Analiza detaliată a relevat că echipa a numărat între 7 și 21 de surse în fiecare dintre cele șase galaxii examinate. Prezența multiplă a acestor semnale în aceleași coordonate, înregistrate la momente diferite, exclude ideea unor simple erori ale detectorului. Mai mult, unele dintre aceste emisii au fost confirmate și prin observațiile realizate cu telescopul XMM-Newton.

Estimările actuale sugerează că mai puțin de 3% dintre sursele identificate ar putea fi obiecte fără nicio legătură gravitațională sau fizică cu galaxiile în care au fost descoperite.

Distribuția spațială a acestor surse oferă indicii prețioase asupra naturii lor. În cazul galaxiei M101, majoritatea surselor se concentrează pe brațele spiralate, regiuni cunoscute pentru activitatea intensă de formare stelară. În schimb, în galaxiile de tip eliptic, unele emisii apar în zone populate de stele mai vechi, sugerând o diversitate a mediilor în care funcționează aceste obiecte.

Ipotezele privind identitatea acestor surse includ pitice albe, stele neutronice sau găuri negre care extrag materie de la stelele companioane din apropiere. Termenul „hipersoft” ar putea, așadar, să desemneze un tip neobișnuit de radiație, mai degrabă decât o categorie unică de obiecte astrofizice.

Sunt piticele albe sursa acestor emisii?

Una dintre cele mai promițătoare teorii susține că o parte dintre aceste surse sunt pitice albe care acumulează masă de la o stea vecină și ard hidrogenul provenit din acest proces.

În anumite configurații, acest mecanism de acumulare poate pregăti terenul pentru o supernovă de tip Ia, explozii cosmice pe care astronomii le utilizează ca „lumânări standard” pentru a măsura distanțele în univers.

Astfel, descoperirea ar putea reprezenta o etapă rar documentată din evoluția acestor sisteme binare.

Cu toate acestea, cercetătorii subliniază că nu toate cele 84 de obiecte identificate sunt destinate să explodeze.

Unele ar putea fi sisteme binare compuse din stele neutronice sau găuri negre, iar alte pitice albe nu vor atinge niciodată masa critică necesară declanșării unei supernove.

Este posibil ca cele 84 de surse să constituie doar vârful unui iceberg, reprezentând o mică fracțiune din populația reală a acestor obiecte.

Telescopul Chandra prezintă o sensibilitate redusă la aceste energii specifice, iar contaminarea acumulată pe suprafața detectorului îi limitează și mai mult capacitatea de a le detecta.

Pentru a dezvălui adevărata identitate a acestor emisii, astronomii au nevoie de măsurători mai precise ale temperaturii și de observații efectuate în multiple domenii ale spectrului electromagnetic. O strategie promițătoare ar fi observarea simultană în ultraviolet și în raze X, care ar putea clarifica ce tip de obiect se ascunde în spatele fiecărei surse.

Această descoperire demonstrează că populații întregi de obiecte foarte energetice pot rămâne invizibile, chiar și în datele colectate de cele mai avansate telescoape spațiale. Cercetarea deschide o direcție nouă pentru studierea surselor care emit predominant în ultraviolet extrem, provocând comunitatea științifică să reexamineze metodele actuale de detectare.