Για πάνω από εξήντα χρόνια, οι αστρονόμοι εξερευνούν το Σύμπαν για πηγές ακτίνων Χ. Γνωστό ότι σχετίζεται με αστέρια, σύννεφα υπερθερμασμένου αερίου, διαστρικά μέσα και καταστροφικά γεγονότα, η ανίχνευση κοσμικών ακτινογραφιών είναι δύσκολη δουλειά. Τις τελευταίες δεκαετίες, οι αστρονόμοι επωφελήθηκαν πάρα πολύ από την ανάπτυξη τροχιακών τηλεσκοπίων όπως το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra.
Από τότε που ξεκίνησε στις 23 Ιουλίου 1999, ο Chandra ήταν η ναυαρχίδα της NASA για την αστρονομία ακτίνων Χ. Και την περασμένη εβδομάδα (την Πέμπτη 30 Μαρτίου 2017), το Παρατηρητήριο πέτυχε κάτι πολύ εντυπωσιακό. Χρησιμοποιώντας τη σουίτα προηγμένων οργάνων, το παρατηρητήριο συνέλαβε ένα μυστηριώδες φλας που προέρχεται από βαθύ διάστημα. Όχι μόνο ήταν η πιο βαθιά πηγή ακτίνων Χ που παρατηρήθηκε ποτέ, αποκάλυψε επίσης τι θα μπορούσε να είναι ένα εντελώς νέο φαινόμενο.
Βρίσκεται στην περιοχή του ουρανού γνωστή ως Chandra Deep Field-South (CDF-S), αυτή η πηγή εκπομπών ακτίνων Χ φαίνεται να προέρχεται από έναν μικρό γαλαξία που βρίσκεται περίπου 10,7 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Είχε επίσης μερικές αξιοσημείωτες ιδιότητες, παράγοντας περισσότερη ενέργεια μέσα σε λίγα λεπτά που όλα τα αστέρια του γαλαξία συνδύαζαν.
Αρχικά εντοπίστηκε το 2014 από μια ομάδα ερευνητών από το Penn State University και το Pontifical Καθολικό Πανεπιστήμιο της Χιλής στο Σαντιάγο της Χιλής, αυτή η πηγή δεν εντοπίστηκε καν στην ζώνη ακτίνων Χ στην αρχή. Ωστόσο, τράβηξε γρήγορα την προσοχή της ομάδας καθώς ξέσπασε και έγινε 1000 πιο φωτεινή μέσα σε λίγες ώρες. Σε αυτό το σημείο, οι ερευνητές άρχισαν να συλλέγουν δεδομένα χρησιμοποιώντας το Chandra's Advanced CCD Imaging Spectronomer.
Μια ημέρα μετά την έξαρση, η πηγή ακτίνων Χ είχε εξασθενίσει στο σημείο που ο Τσάντρα δεν ήταν πλέον σε θέση να το ανιχνεύσει. Όπως ο Niel Brandt - ο καθηγητής Αστρονομίας και Αστροφυσικής του Verne M. Willaman στο Penn State και μέρος της ομάδας που το παρατήρησε για πρώτη φορά - περιέγραψε την ανακάλυψη σε ένα δελτίο τύπου του Penn State:
«Αυτή η φλεγόμενη πηγή ήταν ένα υπέροχο μπόνους έκπληξης που ανακαλύψαμε κατά λάθος στις προσπάθειές μας να εξερευνήσουμε την κακώς κατανοητή σφαίρα του εξαιρετικά αμυδρού κόσμου των ακτίνων Χ. Σίγουρα «τυχαίναμε» με αυτό το εύρημα και τώρα έχουμε ένα συναρπαστικό νέο παροδικό φαινόμενο που θα εξερευνήσουμε τα επόμενα χρόνια ».
Στη συνέχεια, ζητήθηκαν χιλιάδες ώρες παλαιού τύπου δεδομένων από τα Διαστημικά Τηλεσκόπια Hubble και Spitzer για να προσδιοριστεί η θέση της πηγής ακτίνων Χ του CDF-S. Και παρόλο που οι επιστήμονες μπόρεσαν να προσδιορίσουν ότι η εικόνα της πηγής ακτίνων Χ την έβαλε πέρα από οποιαδήποτε που είχε παρατηρηθεί στο παρελθόν, δεν είναι απολύτως σαφείς ως προς το τι θα μπορούσε να την προκαλέσει.
Από τη μία πλευρά, θα μπορούσε να είναι το αποτέλεσμα κάποιου καταστροφικού γεγονότος, ή κάτι που οι επιστήμονες δεν έχουν ξαναδεί. Ο λόγος για αυτό σχετίζεται με το γεγονός ότι οι εκρήξεις ακτίνων Χ έρχονται επίσης με μια έκρηξη ακτίνων γάμμα (GRB), η οποία φαίνεται να λείπει εδώ. Ουσιαστικά, οι GRB είναι εκρήξεις με εκτόξευση που προκαλούνται από την κατάρρευση ενός τεράστιου αστεριού ή από τη συγχώνευση δύο αστεριών νετρονίων (ή ενός αστεριού νετρονίων με μια μαύρη τρύπα).
Εξαιτίας αυτού, έχουν προταθεί τρεις πιθανές εξηγήσεις. Στην πρώτη, η πηγή ακτίνων Χ του CDF-S είναι πράγματι το αποτέλεσμα ενός καταρρέοντος αστεριού ή μιας συγχώνευσης, αλλά οι προκύπτοντες πίδακες δεν κατευθύνονται προς τη Γη. Στο δεύτερο, το ίδιο σενάριο είναι υπεύθυνο για την πηγή ακτίνων Χ, αλλά το GRB βρίσκεται πέρα από τον μικρό γαλαξία. Η τρίτη πιθανή εξήγηση είναι ότι το συμβάν προκλήθηκε από μια μεσαίου μεγέθους μαύρη τρύπα που τεμαχίζει ένα αστέρι λευκού νάνου.
Δυστυχώς, καμία από αυτές τις εξηγήσεις δεν φαίνεται να ταιριάζει στα δεδομένα. Ωστόσο, αυτή η ερευνητική ομάδα σημείωσε επίσης ότι αυτές οι δυνατότητες δεν είναι τόσο καλά κατανοητές, αφού καμία δεν έχει γίνει μάρτυρα στο Σύμπαν. Όπως είπε ο Franz Bauer - αστρονόμος από το Ποντιακό Καθολικό Πανεπιστήμιο της Χιλής: «Από τότε που ανακαλύψαμε αυτήν την πηγή, αγωνιζόμαστε να καταλάβουμε την προέλευσή της. Είναι σαν να έχουμε ένα παζλ, αλλά δεν έχουμε όλα τα κομμάτια. "
Όχι μόνο η Chandra δεν έχει παρατηρήσει άλλες πηγές ακτίνων Χ όπως αυτή κατά τη διάρκεια των 17 ετών που έχει ερευνήσει την περιοχή CDF-S, αλλά δεν έχει παρατηρηθεί παρόμοια γεγονότα από το διαστημικό τηλεσκόπιο οπουδήποτε στο Σύμπαν κατά τη διάρκεια σχεδόν των δύο δεκαετιών λειτουργίας του . Επιπλέον, αυτό το συμβάν ήταν πιο φωτεινό, πιο βραχύβιο και συνέβη σε έναν μικρότερο, νεότερο γαλαξία ξενιστή από άλλες ανεξήγητες πηγές ακτίνων Χ.
Από όλα αυτά, το μόνο φαγητό φαίνεται να είναι ότι το γεγονός ήταν πιθανό αποτέλεσμα ενός κατακλυσμικού γεγονότος, όπως ένα αστέρι νετρονίων ή ένας λευκός νάνος που διαλύθηκε. Αλλά το γεγονός ότι καμία από τις πιο εύλογες εξηγήσεις δεν φαίνεται να εξηγεί τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του φαίνεται να υποδηλώνει ότι οι αστρονόμοι μπορεί να έχουν δει ένα εντελώς νέο είδος κατακλυσμικού γεγονότος.
Η μελέτη της ομάδας - "Ένας νέος, αχνός πληθυσμός ακτινογραφίας" - είναι διαθέσιμη στο Διαδίκτυο και θα δημοσιευτεί στο τεύχος Ιουνίου 2017 του Μηνιαίες ειδοποιήσεις της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας. Εν τω μεταξύ, οι αστρονόμοι θα κοσκινίζουν τα δεδομένα που θα αποκτήσει ο Chandra και άλλα παρατηρητήρια ακτίνων Χ - όπως το XMM-Newton της ESA και η αποστολή Swift Gamma-Ray Burst της NASA - για να δουν αν μπορούν να βρουν άλλες περιπτώσεις αυτού του είδους της εκδήλωσης .
Και φυσικά, οι μελλοντικές έρευνες που θα πραγματοποιηθούν χρησιμοποιώντας τηλεσκόπια Ακτίνων Χ Chandra και επόμενης γενιάς θα παρακολουθούν επίσης τέτοιου είδους βραχυπρόθεσμες εκρήξεις ακτίνων Χ υψηλής ενέργειας. Είναι πάντα καλό όταν το Σύμπαν μας ρίχνει μια καμπύλη μπάλα. Όχι μόνο μας δείχνει ότι έχουμε περισσότερα να μάθουμε, αλλά μας διδάσκει επίσης ότι δεν πρέπει ποτέ να γίνουμε ικανοποιημένοι στις θεωρίες μας.
Φροντίστε επίσης να δείτε αυτήν την κινούμενη εικόνα της πηγής ακτίνων X CDF-S, ευγενική προσφορά του Παρατηρητηρίου ακτίνων Χ Chandra:
