Coś wysyła sygnały z serca Drogi Mlecznej. Szukali tego latami
Szukali obcych cywilizacji, ale odkryli coś zupełnie niezwykłego. Astronomowie z Uniwersytetu Columbia oraz programu Breakthrough Listen natrafili na ślad obiektu, którego poszukiwano od dekad.
W bezpośrednim sąsiedztwie supermasywnej czarnej dziury w centrum naszej galaktyki namierzono potencjalny pulsar milisekundowy. Jeśli odkrycie się potwierdzi, czeka nas ostateczny test teorii względności Alberta Einsteina.
Centrum Drogi Mlecznej to jedno z najbardziej chaotycznych i dynamicznych miejsc we Wszechświecie. To właśnie tam, w otoczeniu gęstych obłoków gazu i pyłu, króluje Sagittarius A*, supermasywna czarna dziura o masie czterech milionów Słońc.
Od lat naukowcy marzyli o znalezieniu w tym ekstremalnym środowisku pulsara, który działałby jak precyzyjny kosmiczny zegar. Najnowsze wyniki badań opublikowane w prestiżowym The Astrophysical Journal sugerują, że ten moment właśnie nadszedł. Zespół kierowany przez dr Karen I. Perez zidentyfikował intrygujący sygnał, który może zmienić nasze rozumienie grawitacji.
Co ukrywa się w cieniu czarnej dziury?
Badania przeprowadzone w ramach przeglądu Breakthrough Listen Galactic Center Survey uznawane są za jedne z najczulszych poszukiwań radiowych w historii. Celem programu jest znalezienie dowodów na istnienie cywilizacji pozaziemskich, ale przy okazji dostarcza on bezcennych danych astronomicznych.
Analiza sygnałów pochodzących z zatłoczonego centrum galaktyki pozwoliła wyłowić kandydata na pulsar milisekundowy (MSP), który obraca się wokół własnej osi z zawrotną prędkością, wysyłając sygnał co 8,19 milisekundy.
Namierzenie takiego obiektu w tym konkretnym regionie nie jest tylko kolejnym wpisem do katalogu gwiazd. To astrofizyczny odpowiednik znalezienia igły w stogu siana, przy czym ta igła może kluczem do rozwiązania zagadek czasoprzestrzeni.
Wykrycie, a następnie precyzyjne zmierzenie czasów nadejścia sygnałów z pulsara krążącego tak blisko Sagittariusa A*, pozwoliłoby na zbadanie czasoprzestrzeni w warunkach silnej grawitacji, jakich nie jesteśmy w stanie odtworzyć w żadnym ziemskim laboratorium.
Kosmiczne latarnie i zegary atomowe w jednym
Pulsary to niezwykle gęste gwiazdy neutronowe, posiadające potężne pole magnetyczne. Emitują one wiązki fal radiowych, które omiatają Ziemię niczym światło latarni morskiej. W idealnych warunkach, z dala od zewnętrznych zakłóceń, impulsy te docierają do radioteleskopów z niebywałą regularnością.
Dzięki temu pulsary, a w szczególności pulsary milisekundowe, charakteryzujące się ekstremalnie szybką rotacją, są traktowane przez astronomów jak naturalne, ultrastabilne zegary o precyzji porównywalnej z zegarami atomowymi.
To właśnie ta regularność sprawia, że są tak cennym narzędziem badawczym. Slavko Bogdanov, pracownik naukowy z Columbia Astrophysics Laboratory i współautor badania, wyjaśnia, że każdy zewnętrzny wpływ na pulsara, taki jak potężne przyciąganie grawitacyjne pobliskiego masywnego obiektu, wprowadziłby anomalie w stałym rytmie nadchodzących impulsów. Te drobne odchylenia można zmierzyć i wymodelować, co otwiera drogę do testowania praw fizyki w skali makro.
Więcej na Spider's Web:
Ostateczny test dla Alberta Einsteina
Gdyby potwierdzono obecność pulsara w tak bliskim sąsiedztwie Sagittariusa A*, naukowcy otrzymaliby idealne laboratorium do weryfikacji Ogólnej Teorii Względności. Zgodnie z przewidywaniami Einsteina, gdy impulsy radiowe przelatują w pobliżu bardzo masywnego obiektu, ulegają odchyleniu i opóźnieniu ze względu na zakrzywienie czasoprzestrzeni. Czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej wywiera gigantyczny wpływ na swoje otoczenie, więc efekty te powinny być wyraźnie widoczne w danych pomiarowych.
Obecnie trwają intensywne analizy mające na celu potwierdzenie, czy wykryty sygnał rzeczywiście pochodzi od pulsara. Biorąc pod uwagę wagę potencjalnego odkrycia, zespół Breakthrough Listen zdecydował się na nietypowy krok i udostępnił zebrane dane publicznie. Dzięki temu badacze z całego świata mogą przeprowadzić niezależne analizy i włączyć się w proces weryfikacji. Jak podkreśla Karen Perez, jeśli kandydat zostanie potwierdzony, pomoże nam to lepiej zrozumieć nie tylko naszą własną galaktykę, ale i samą naturę grawitacji.
Wyścig o potwierdzenie tego odkrycia właśnie się rozpoczął, a stawka jest wysoka. Jeśli sygnał 8,19 ms okaże się prawdziwym pulsarem, będziemy mieli okazję sprawdzić, czy Einstein miał rację nawet w najbardziej ekstremalnych warunkach, jakie potrafi stworzyć natura.
Główna ilustracja: Radioteleskop Green Bank obserwujący pulsar w centrum Drogi Mlecznej. Grafika: Danielle Futselaar/Breakthrough Listen
