Co osiem minut z odległości ponad pięciu tysięcy lat świetlnych dociera do Ziemi impuls radiowy. Astronomowie ustalili, że jego źródłem jest martwa gwiazda krążąca wokół drugiej, podobnej do Słońca

Pulsary to pozostałości po masywnych gwiazdach, które wysyłają regularne impulsy promieniowania. Wirują bardzo szybko, a emitowane przez nie wiązki omiatają przestrzeń niczym światło latarni morskiej. Kiedy taka wiązka trafia w Ziemię, radioteleskopy rejestrują impuls. Niektóre pulsary wykonują nawet setki obrotów na sekundę.

W 2021 roku astronomowie odkryli jednak obiekt zachowujący się inaczej. Wysyłał impulsy radiowe w odstępach liczonych w minutach – znacznie dłuższych niż w przypadku typowych pulsarów. Od tego czasu znaleziono około tuzina podobnych źródeł, ale pochodzenie ich sygnałów pozostawało zagadką.

Teraz australijscy naukowcy zidentyfikowali jeden z takich obiektów. To biały karzeł krążący wokół gwiazdy podobnej do Słońca. Jak opisują w czasopiśmie Nature Astronomy, promieniowanie białego karła pozwoliło również zbadać pole magnetyczne jego towarzyszki.

Martwa gwiazda

Układ oznaczony jako GPM J071507−114153 składa się z dwóch bardzo różnych obiektów. Jeden przypomina nasze Słońce. Drugi to biały karzeł – pozostałość po gwieździe, która wyczerpała paliwo potrzebne do podtrzymywania reakcji jądrowych i odrzuciła zewnętrzne warstwy.

Białe karły należą do najgęstszych obiektów we Wszechświecie. W ciele wielkości Ziemi może mieścić się masa porównywalna z masą Słońca. Choć reakcje jądrowe w ich wnętrzu już ustały, nadal mogą szybko wirować, mieć silne pola magnetyczne, a w odpowiednich warunkach również emitować promieniowanie radiowe.

Astronomowie wcześniej podejrzewali, że niektóre zagadkowe sygnały mogą pochodzić właśnie od białych karłów. Trudno było jednak ustalić, czy promieniowanie wytwarza taki obiekt, czy krążąca wokół niego gwiazda. W nowo odkrytym układzie udało się prześledzić ruch źródła impulsów po orbicie, co pozwoliło powiązać je z białym karłem.

Dlaczego martwe gwiazdy znów świecą?Zagadka radiowych impulsów

„Po raz pierwszy impulsy są na tyle wyraźne, że możemy dostrzec ruch białego karła po orbicie wokół towarzyszki. Dzięki temu wiemy, że promieniowanie pochodzi z obszaru blisko białego karła, a być może nawet z niego samego” – wyjaśnia dr Sam McSweeney, główny autor badania, obecnie pracujący w Square Kilometre Array Observatory. Jego wypowiedź przytacza International Centre for Radio Astronomy Research.

Skąd biorą się regularne impulsy?

Naukowcy wiążą ośmiominutowy rytm sygnałów z obrotem białego karła. Nadal muszą jednak wyjaśnić, w jaki sposób jego pole magnetyczne i oddziaływanie z drugą gwiazdą prowadzą do emisji fal radiowych.

Do odkrycia potrzebne były obserwacje z kilku instrumentów. Australijski radioteleskop Murchison Widefield Array wykrył impulsy podczas przeglądu Drogi Mlecznej. Południowoafrykański MeerKAT pozwolił dokładnie ustalić położenie źródła, a obserwatorium Kecka na Hawajach potwierdziło obecność gwiazdy podobnej do Słońca.

Badacze przeanalizowali ponad sto godzin obserwacji radiowych, korzystając z superkomputerów australijskiego ośrodka Pawsey. Dzięki temu wykryli niewielkie zmiany sygnału związane z ruchem białego karła. Przy okazji dokonali jeszcze jednego odkrycia.

Burze pięć tysięcy lat świetlnych od Ziemi

Okazało się, że fale radiowe z okolicy białego karła niosą informacje o polu magnetycznym jego towarzyszki. W czasie ruchu po orbicie źródło promieniowania znalazło się za obszarem o szczególnie silnym polu magnetycznym. Naukowcy przypuszczają, że była to protuberancja, czyli ogromna pętla rozgrzanej, naładowanej elektrycznie materii unosząca się nad powierzchnią gwiazdy.

Podobne zjawiska występują na Słońcu. Jego pole magnetyczne może utrzymywać ogromne ilości plazmy ponad powierzchnią, a gwałtowne zmiany tego pola prowadzą niekiedy do rozbłysków i wyrzutów materii. Kiedy ich skutki docierają do Ziemi, mogą powodować burze geomagnetyczne i zorze polarne.

Kto szuka planet wokół pulsarów?Prof. Wolszczan o odkryciach

„To niesamowite, że dzięki falom radiowym możemy wykrywać burze na gwieździe oddalonej o ponad pięć tysięcy lat świetlnych” – mówi prof. Natasha Hurley-Walker z ICRAR, współautorka badania.

Biały karzeł stał się naturalnym źródłem promieniowania, dzięki któremu astronomowie mogą badać drugą gwiazdę. Zmiany odbieranych impulsów zdradzają obecność materii i pól magnetycznych, których bezpośrednia obserwacja byłaby znacznie trudniejsza.

Dlaczego astronomowie szukają kolejnych takich układów?

Dotychczas podobne sygnały wykrywano między innymi w układach zawierających białego karła i znacznie mniejszą, chłodniejszą gwiazdę zwaną czerwonym karłem. Nowe odkrycie pokazuje, że zjawisko występuje również w parach z gwiazdami podobnymi do Słońca. Poszerza to listę obiektów, w których astronomowie mogą szukać źródeł tajemniczych impulsów.

Badacze chcą teraz ustalić, jakie warunki muszą panować w takich układach, aby powstawały regularne sygnały. Porównanie kolejnych odkryć może pokazać, czy wszystkie powstają w podobny sposób.

W poszukiwaniach pomoże budowane obserwatorium Square Kilometre Array, którego radioteleskopy w Australii i Republice Południowej Afryki będą znacznie czulsze od obecnych instrumentów.

„Jeśli dokonujemy takich odkryć już za pomocą teleskopów poprzedzających SKA, wyobraźmy sobie, ile kolejnych układów gwiazd będziemy mogli znaleźć i jak dokładnie poznamy ich sygnały, kiedy obserwatorium zostanie ukończone” – mówi McSweeney.

Źródła:

McSweeney, S., i in. (2026). A long-period transient with a Sun-like companion. „Nature Astronomy”. https://doi.org/10.1038/s41550-026-03016-z

International Centre for Radio Astronomy Research. (2026). Researchers discover rare star system that emits radio signals every eight minutes. https://www.icrar.org/binary-lpt/

• astrofizyka
• astronomia
• biały karzeł
• Droga Mleczna
• fale radiowe
• gwiazdy
• Nature Astronomy.
• pole magnetyczne
• pulsary
• radioteleskopy
• Square Kilometre Array
• układy podwójne