Wetenschappers van het California Institute of Technology (Caltech) hebben een doorbraak geforceerd in het begrijpen van mysterieuze radiogolven in de ruimte. Via geavanceerde supercomputersimulaties is in kaart gebracht hoe de dynamiek tussen een witte dwerg en een rode dwerg leidt tot krachtige, periodieke radio-uitbarstingen. Deze ontdekking biedt een verklaring voor pulsen die elke paar minuten plaatsvinden, een tempo dat aanzienlijk trager is dan de snelle emissies van pulsars.
Het onderzoek richt zich specifiek op dubbelstersystemen die bestaan uit een compacte, dode ster — de witte dwerg — en een M-type rode dwergster. Volgens universetoday.com is de drijvende kracht achter dit fenomeen de interactie tussen de magnetische velden van beide sterren. Omdat de witte dwerg over een sterker magnetisch veld beschikt, ontstaan er complexe verstoringen terwijl de twee sterren in hun baan om elkaar heen draaien.
Het onderzoeksteam, bestaande uit Yici Zhong en Elias R. Most, is verbonden aan het Walter Burke Institute for Theoretical Physics en de TAPIR-groep (Theoretical AstroPhysics Including Relativity and Cosmology). De kern van hun bevindingen draait om een proces dat bekendstaat als electron cyclotron maser instability (ECMI). Deze instabiliteit fungeert als een soort kosmische laser, waarbij intense bundels radiolicht de ruimte in worden geschoten. Zoals beschreven door , stelt dit nieuwe inzicht wetenschappers in staat om nauwkeurigere computationele modellen te bouwen voor radio-emissies in dergelijke stellaire koppels.
De resultaten van de studie zijn officieel gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters. De onderzoekers trekken een interessante parallel met fenomenen binnen ons eigen zonnestelsel, specifiek de interactie tussen de planeet Jupiter en zijn maan Io. Al in 1955 werden radio-uitbarstingen waargenomen waarvan de oorzaak aanvankelijk onbekend was. In 1969 suggereerden Caltech-wetenschappers Peter Goldreich, Lee A. DuBridge en Donald Lynden-Bell dat de beweging van Io door het magnetische veld van Jupiter een enorme elektrische stroom genereerde.
In een analyse van wordt uitgelegd dat deze stroom, die naar schatting een miljoen ampère bedroeg, zich vormde als een buis tussen de maan en de magnetosfeer van de planeet. Deze theorie werd later door satellietbeelden bevestigd. De huidige studie past deze fundamentele kennis over magnetische interacties nu toe op een veel grotere schaal. Door de synchronisatie tussen de witte dwerg en de M-dwerg te simuleren, kunnen astronomen nu verklaren hoe vergelijkbare mechanismen verantwoordelijk zijn voor de radio-uitbarstingen in verre sterrenstelsels, zoals verder uitgetypt door .