A NASA Chandra röntgencsillagászati űrtávcsövének segítségével kutatók űrbéli objektumok egy teljesen új csoportját azonosították, amely eddig ismeretlen módon viselkedik. A csillagászok pedig úgy véli, hogy a más galaxisokban felfedezett rejtélyes objektumok akár két régóta megoldatlan asztrofizikai kérdésre is választ adhatnak. A NASA közleménye szerint ezek a titokzatos égitestek szokatlanul alacsony energiájú röntgensugárzást bocsátanak ki, ugyanakkor intenzív UV-sugárzást is kibocsáthatnak.

Még sosem találkoztunk olyan objektumcsoporttal, amely így viselkedne

– mondta Mustafa Muhibullah, az Alabamai Egyetem kutatója, a tanulmány vezető szerzője. Hozzátette, „a következő lépés természetesen az, hogy megpróbáljuk kideríteni, mik is ezek valójában”. 

84 rejtélyes forrás hat galaxisban 

A kutatók összesen 84, úgynevezett „hiperlágy röntgenforrást” (hypersoft X-ray source) azonosítottak hat különböző galaxisban, a Chandra nyilvánosan elérhető archívumában tárolt adatok felhasználásával. Az elnevezés arra utal, hogy ezek a források rendkívül alacsony energiájú röntgensugárzást bocsátanak ki. A vizsgált galaxisok közül kettő spirálgalaxis: az M31 (Androméda-galaxis) és az M101 (Szélkerék-galaxis), a másik négy pedig elliptikus galaxis. A hiperlágy röntgenforrásokat mind a csillagkeletkezés szempontjából aktív régiókban, mind az idősebb csillagokat tartalmazó területeken találták.

A kutatócsoport úgy azonosította ezeket az objektumokat, hogy olyan égitesteket keresett, amelyek megjelentek a legalacsonyabb energiájú röntgentartományban készült Chandra-felvételeken, de eltűntek a magasabb energiájú képeken. Ez azt jelenti, hogy ezek az objektumok sokkal több alacsony energiájú röntgensugárzást bocsátanak ki, mint magas energiájút. Mivel az elektromágneses spektrumon az alacsony energiájú röntgensugárzás közvetlenül az energikus ultraibolya sugárzás mellett helyezkedik el, a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy

Egyelőre nem tisztázott, pontosan milyen típusú égitestek állnak az alacsony energiájú röntgensugárzás és az intenzív ultraibolya sugárzás mögött. A kutatócsoport szerint a legvalószínűbb magyarázat az, hogy egy fekete lyuk, neutroncsillag vagy fehér törpe anyagot szív el egy kísérőcsillagától.

A kísérőcsillagból kiszakított anyag ugyanis felhevül, mielőtt ráhullana a fehér törpére, a neutroncsillagra vagy belezuhanna a fekete lyukba, és eközben röntgensugárzást bocsát ki. Ilyen kettőscsillag-rendszereket korábban is megfigyeltek már, de soha nem ilyen erős UV-sugárzással és ilyen alacsony energiájú röntgensugárzással párosulva.

„Ezek a rejtőzködő röntgenforrások valójában a galaxisok legenergikusabb objektumai közé tartoznak, és akár egyszerre két kozmikus rejtélyt is megoldhatnak” – mondta Muhibullah.

A csillagászok szerint egyes olyan fehér törpe rendszerek, amelyek anyagot szívnak el kísérőcsillagjuktól, idővel Ia típusú szupernóvaként robbanhatnak fel. Ezek a szupernóvák kulcsszerepet játszanak az univerzum tágulásának mérésében, mivel éppen ilyen szupernóvák segítségével derült fény arra, hogy a tágulás gyorsul. A csillagászok évek óta keresik azokat a csillagokat, amelyekből Ia típusú szupernóvák lesznek, eddig sikertelenül.

„Ha módot találnánk arra, hogy még a robbanás előtt azonosítsuk ezeket az Ia típusú szupernóva-jelölteket, az rendkívül fontos lenne” – mondta Jimmy Irwin, a tanulmány társszerzője, szintén az Alabamai Egyetemről. „Jelenleg csak a robbanás után tudjuk tanulmányozni őket, és a csillagászok mindeddig nehezen tudták megérteni, mi indítja be pontosan a folyamatot”. 

Miért csak most bukkantak rá?

Az alacsony energiájú röntgenkibocsátást – amelyet a röntgentávcsövek rendkívül nehezen érzékelnek – tetézi, hogy a magas energiájú ultraibolya sugárzást könnyen elnyeli a csillagok közötti teret kitöltő hidrogén- és héliumgáz, ami szinte áthatolhatatlan akadályt jelent a megfigyelés számára.

„Azzal, hogy alaposan átfésültük a Chandra archívumát, sikerült megszüntetnünk a távcsövek egyik korábbi vakfoltját” – mondta Rosanne Di Stefano, a Harvard–Smithsonian Asztrofizikai Központ társszerzője. „Így bukkantunk rá arra, ami minden jel szerint a kozmikus objektumok egy új, rendkívüli tulajdonságokkal rendelkező osztálya”– tette hozzá.