AURORA YA KIMTINDO WA JUPITA KWENYE NYOTA KIBETE BARIDI JIRANI

Vibete baridi kupindukia (ultracool dwarfs) viko kwenye mpaka kati ya nyota na sayari. Familia hii inajumuisha nyota zenye masi ndogo sana, vibete kahawia na vitu vyenye masi ya kisayari, vyote vikiwa baridi kuliko takriban kelvin 2,700 — baridi ya kutosha kwa vitu vilivyoganda kukusanyika na kuunda miundo inayofanana na mawingu katika angahewa zao. Tangu utoaji wa redio kutoka kwa vitu kama hivi ulipogunduliwa kwa bahati mwaka 2001, umefichua uga wa sumaku wa gauss elfu chache. Takriban asilimia 15 hadi 20 kati yao ni “vyenye sauti kubwa ya redio”.

Ishara yao ya redio mara nyingi ina sehemu mbili: mng’ao thabiti, “tulivu”, na mipigo angavu inayozunguka pamoja na mzunguko, yenye ugawanyikaji mviringo (circular polarisation) mkubwa. Mipigo hiyo inahusishwa na mchakato unaoitwa ukosefu wa uthabiti wa maser ya saiklotroni ya elektroni (electron cyclotron maser instability) — mchakato uleule unaoendesha aurora za redio za Jupita na Zohali.

Aina mbili za aurora kwenye Jupita

Kwenye Jupita, aurora za redio hutoka katika vyanzo viwili vikuu. Kimoja ni duaradufu kuu (main oval), pete ya aurora kuzunguka kila ncha ya sumaku, inayolishwa na mikondo inayohusiana na diski ya plasma inayozunguka pamoja na sayari. Kingine kinatoka kwa miezi ya sayari, hasa Io: mwezi unapopita katikati ya plasma yenye sumaku ya Jupita, huendesha mikondo kando ya mistari ya uga wa sumaku inayouunganisha na sayari. Hii huitwa mistari hai ya uga (active field lines).

LSPM J0036+1821, kibete cha aina L kilicho umbali wa parsek 8.7 (takriban miaka-nuru 28), kimejulikana kutoa mawimbi ya redio tangu 2002. Utafiti wa mwaka 2008 tayari uligundua kwamba mipigo yake hujirudia takriban kila saa 3.08. Picha za awali pia zilidokeza uwezekano wa kuwepo kwa mwenzi, ambaye hajawahi kuthibitishwa.

Miaka mitatu ya kusikiliza

D. Martín-Carrero, J.C. Guirado na wenzao katika Chuo Kikuu cha Valencia, pamoja na washirika katika Kituo cha Astrobiolojia huko Madrid, Trinity College Dublin, Kituo cha Uangalizi cha Lowell, Jumba la Makumbusho la Historia Asilia la Marekani na Chuo Kikuu cha Colorado, waliunganisha uchunguzi kutoka 2019 hadi 2023:

• kikao cha saa 8.7 kwa kutumia Very Large Array katika GHz 8–12, tarehe 7 Desemba 2021;
• vikao vingi vifupi zaidi kwa kutumia mitandao miwili ya sahani za redio zilizo mbali zikiunganishwa kuwa moja, European VLBI Network na Very Long Baseline Array;
• ufuatiliaji wa mwanga unaoonekana kwa setilaiti ya TESS.

Katika kila kipindi, chanzo kinaonekana kama nukta moja. Picha zilizo wazi zaidi zinaweka kikomo cha eneo linalotoa mawimbi kuwa chini ya takriban vipimo vya kiastronomia 0.025.

Jiometri inayolingana vizuri zaidi na mipigo ya redio: duaradufu kuu ya aurora kuzunguka kila ncha ya sumaku (samawati) na mstari mmoja hai wa uga (zambarau), kila kimoja kikitoa mawimbi ya redio katika koni zilizo wazi ndani. Si kwa uwiano halisi. — Figure 7, Martín-Carrero et al. (2026), arXiv:2610.09854.

Saa iliyopimwa hadi sekunde

Mipigo ya redio inatoa kipindi cha mzunguko cha saa 3.07941 ± 0.00020; mwanga unaoonekana kutoka TESS unatoa saa 3.07908 ± 0.00038. Vipimo hivi viwili vinakubaliana, kwa usahihi wa takriban sekunde moja. Kwa mujibu wa waandishi, ni vibete baridi kupindukia wachache ambao mzunguko wao umepimwa kwa usahihi huu katika redio na mwanga unaoonekana kwa pamoja.

Mipigo huhifadhi umbo lilelile kwa miaka mingi na katika vifaa tofauti. Katika ugawanyikaji mviringo mmoja, kuna vilele viwili kwa kila mzunguko, kimoja kikiwa na nguvu kuliko kingine; katika ugawanyikaji wa upande mwingine, kuna kilele kimoja tu katikati yake. Utoaji hauonyeshi kukatika hadi GHz 12, jambo linaloashiria uga wa sumaku wa zaidi ya kilogauss 4.3.

Pete moja, mstari mmoja hai

Si duaradufu kuu peke yake wala mstari hai wa uga peke yake unaoweza kuzalisha mipigo hii: kila kimoja kinatoa mikunjo ya mwanga iliyo linganifu. Kwa hiyo timu ililinganisha modeli mseto, iliyochochewa na Jupita:

• duaradufu kuu inatoa mchango thabiti, ikiwa ni pamoja na sehemu kubwa ya kilele dhaifu zaidi;
• mstari hai wa uga mmoja unazalisha kilele chenye nguvu zaidi, kinachobadilika, na mpigo wa ugawanyikaji wa upande mwingine.

Ulinganisho huo unapendelea mhimili wa sumaku ulioinama kwa takriban digrii 3.6 tu kutoka mhimili wa mzunguko, ukionekana karibu kutoka upande wa ikweta.

Wakati wa kikao cha saa 8.7, kilele kimoja kilififia kutoka takriban mikrojansky 600 hadi 300 huku kingine kikiongezeka kutoka takriban 150 hadi 350. Mabadiliko madogo sana yanaeleza mchezo huu wa bembea: ama pembe ya kufunguka ya koni ya utoaji inahama kwa sehemu ndogo ya digrii, ama mstari hai unasogea kwa takriban digrii 7 hadi 8 za longitudo kutoka mzunguko mmoja hadi mwingine. Bembea hiyohiyo inaonekana katika data ya 2008, takriban miaka 15 mapema.

Mwenzi aliyejificha?

Kwenye Jupita, mstari hai unaosogea ni alama ya Io anayezunguka sayari. Hapa, mwenzi aliye karibu — ndani ya nusukipenyo chache za kibete — angeweza kutekeleza jukumu hilohilo. Lakini waandishi wanasisitiza kwamba matukio mengine yanaweza kufanya kazi bila mwenzi yeyote, kama vile mafungu ya gesi na vumbi yaliyonaswa katika torasi ya plasma inayozunguka, au uga wa sumaku tata zaidi. Mwenzi mtarajiwa aliyeripotiwa awali, katika umbali wa takriban vipimo vya kiastronomia 0.78, hakugunduliwa katika redio (chini ya mikrojansky 21) na kwa vyovyote vile angekuwa mbali mno kwa mwingiliano unaofanana na wa Io. Kampeni za redio ndefu zaidi na pana zaidi zinapaswa kutofautisha matukio haya.