Durant els darrers quatre anys, una nova classe d'emissions a l'univers ha captat l'atenció dels qui es dediquen a l'astronomia. Aquests esdeveniments s'originen en objectes galàctics coneguts com a transitoris de període llarg (LPT), la naturalesa dels quals encara es desconeix. Apareixen com a polsos de ràdio brillants i repetitius amb períodes inusualment llargs. Fins ara, s'han descobert al voltant de 12 fonts d'aquest tipus, però el seu origen i els mecanismes que generen la seva emissió encara no són clars. Un nou estudi publicat a Nature Astronomy, amb la participació destacada de l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE-CSIC) i l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), investiga l'LPT de més durada conegut fins ara.
GPM J1839-10 és el nom del LPT més llarg conegut, amb un període de 21 minuts, observat a la Via Làctia. S'ha demostrat que és un sistema binari que acull una nana blanca. Aquest sistema consta d'una nana blanca giratòria (un romanent estel·lar) i una nana vermella (una estrella més petita que el Sol). Això afegeix evidència científica a dos estudis previs que identificaven altres LPT amb el mateix tipus de sistemes binaris, demostrant que la majoria dels LPT podrien compartir un origen semblant. La física exacta subjacent als brillants polsos de ràdio d'aquestes fonts s'ha relacionat amb la interacció entre el camp magnètic del púlsar de nana blanca i el vent de l'estrella companya.
"Aquest treball demostra una nova forma de portar llum sobre la naturalesa dels LPT, un camp que va començar fa només 3 anys i que ha resultat clau per comprendre el cel transitori de ràdio", afirma Nanda Rea, investigadora de l'ICE-CSIC i de l'IEEC, i coautora de l'estudi.
Aquestes troballes podrien representar els primers passos cap a la comprensió de la veritable naturalesa de tots els LPT i, en conseqüència, la revisió del nostre coneixement sobre els sistemes binaris de nanes blanques i nanes vermelles. "L'emissió de ràdio produïda per les binàries de nanes blanques podria ser més freqüent i diversa del que es creia", suggereix Rea.
Desentranyant la naturalesa magnètica dels transitoris de període llarg
Per fer l'estudi, l'equip internacional, format per sis investigadors d'instituts de recerca astronòmica d'Austràlia i Espanya, va fer una observació contínua durant 40 hores de GPM J1839−10. Això va requerir tres radiotelescopis operant seqüencialment a diferents llocs del món: el telescopi MeerKAT a Sud-àfrica, el telescopi ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) a Austràlia i el Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) als Estats Units. "Cada telescopi va passar la font al següent a mesura que la Terra girava per mantenir la font a la vista", explica Csanad Horvath, investigador predoctoral de la Universitat de Curtin, que va dirigir el treball i va passar un mes a l'ICE-CSIC per finalitzar l'anàlisi.
Això va permetre a l'equip registrar el patró del senyal amb alta precisió per a la seva posterior anàlisi. Van descobrir que els polsos de ràdio arriben en grups de 4 o 5, i que arriben en parells separats per dues hores de diferència. Aquest patró es repeteix cada 9 hores, cosa que suggereix que dins del sistema font es produeix un moviment orbital amb aquest període.
Utilitzant un model teòric basat en el mateix marc geomètric proposat per als púlsars de nana blanca, l'equip va reproduir amb precisió l'emissió intermitent i l'estructura de doble pols. Això dona suport a la interpretació que el LPT és un sistema binari de nana blanca i nana vermella, i va permetre mesurar les característiques del sistema, com l'òrbita, la inclinació a la nostra línia de visió i les masses estel·lars. En aquest escenari, es produeixen polsos de ràdio sempre que l'eix magnètic de la nana blanca en rotació (la línia imaginària que uneix els dos pols magnètics) interseca el vent estel·lar de la seva companya, generant un brillant senyal de ràdio. A cada òrbita, els brillants polsos de ràdio es poden veure dues vegades, amb 4 o 5 polsos cada vegada.
A més de revelar la naturalesa probable d'un LPT conegut, l'estudi també proporciona un marc per investigar molts més objectes similars. El model aplicat a la població creixent de LPT i altres púlsars binaris de nanes blanques coneguts ha demostrat la connexió entre aquestes classes aparentment diferents, a més de portar llum sobre l'evolució de les propietats magnètiques dels sistemes binaris de nanes blanques i nanes vermelles.
