Tajemniczy sygnał z kosmosu. Nazywany jest wzorem "zebry"

Wykres tajemniczego sygnału przedstawia pasma przypominające zygzakowate paski zebry. Od odkrycia tego zjawiska w 2007 r. naukowcy próbowali je zrozumieć, zwłaszcza że dźwięk ten jest jedyny w swoim rodzaju. Nic innego w kosmosie nie emituje podobnego sygnału. Najnowsze wytłumaczenie, zaproponowane przez Mikhaila Medvedeva, astrofizyka z Uniwersytetu Kansas, zakłada, że wzór "zebry" to efekt interferencji powstały w wyniku dyfrakcji światła na różnych gęstościach plazmy w magnetosferze pulsara.

"Jeśli masz ekran i fala elektromagnetyczna przez niego przechodzi, fala nie rozprzestrzenia się prosto" – wyjaśnił Medvedev w rozmowie z sewisem ScienceAlert. "W optyce geometrycznej cienie rzucane przez przeszkody rozciągałyby się w nieskończoność – jeśli jesteś w cieniu, nie ma światła, poza nim widzisz światło. Ale optyka falowa wprowadza inne zachowanie – fale uginają się wokół przeszkód i interferują ze sobą, tworząc sekwencję jasnych i ciemnych prążków z powodu konstruktywnej i destruktywnej interferencji" - powiedział.

Pulsar Kraba to gwiazda neutronowa powstała z zapadnięcia się jądra masywnej gwiazdy po wybuchu supernowej. Znajduje się około 6200 lat świetlnych od Ziemi. Obraca się z prędkością około 30 razy na sekundę, emitując wiązki fal radiowych przypominające światło latarni morskiej. Medvedev wykorzystał obszerne dane obserwacyjne pulsara Kraba, aby opracować model oparty na optyce falowej. Jego teoria dokładnie odtwarza zaobserwowany wzór "zebry", sugerując, że jest on wynikiem interakcji fal radiowych z plazmą i polem magnetycznym pulsara.

"Typowy wzór dyfrakcyjny wyprodukowałby równomiernie rozmieszczone prążki, gdybyśmy mieli tylko gwiazdę neutronową jako przesłonę" – mówił Medvedev. "Ale tutaj pole magnetyczne gwiazdy neutronowej generuje naładowane cząstki stanowiące gęstą plazmę, która różni się odległością od gwiazdy. Gdy fala radiowa rozprzestrzenia się przez plazmę, przechodzi przez rozcieńczone obszary, ale jest odbijana przez gęstą plazmę. Odbicie to zmienia się w zależności od częstotliwości: niskie częstotliwości odbijają się na dużych promieniach, rzucając większy cień, podczas gdy wysokie częstotliwości tworzą mniejsze cienie, co powoduje różne odstępy" - tłumaczył w rozmowie z Science Alert Medvedev.

Serwis zwraca uwagę, że model Medvedeva może służyć jako nowe narzędzie do pomiaru gęstości plazmy wewnątrz magnetosfer pulsarów i innych ekstremalnych środowisk, gdzie występują wzory dyfrakcyjne. Chociaż pulsar Kraba jest wyjątkowy, istnieją inne miejsca i sposoby, w jakie model ten może być zastosowany.

"Pulsar Kraba jest dość unikalny – jest stosunkowo młody według standardów astronomicznych, ma tylko około tysiąca lat i jest bardzo energetyczny" – wyjaśnił Medvedev i dodał: "Ale nie jest sam; znamy setki pulsarów, w tym ponad tuzin młodych. Znane pulsary podwójne, które były używane do testowania teorii względności Einsteina, mogą również być badane za pomocą proponowanej metody. Te badania mogą rzeczywiście poszerzyć nasze zrozumienie i techniki obserwacji pulsarów, szczególnie młodych, energetycznych".