Naukowcy natrafili na dziwny sygnał radiowy, który powtarza się co 22 minuty. Emitowany jest z obiektu oddalonego od nas o około 15 tys. lat świetlnych. Co ciekawe, po przeglądnięciu archiwum okazało się, że sygnał ten odbieramy od ponad 30 lat, jednak astronomowie nie mają pojęcia, co jest jego źródłem.
Dziwny sygnał radiowy dociera do nas z miejsca oddalonego o około 15 tys. lat świetlnych. Astronomowie nie wiedzą, z czym mamy tutaj do czynienia. Być może jest to jakiś nowy, niepotwierdzony jeszcze typ gwiazdy.
Opis i rezultaty badań ukazały się na łamach pisma „Nature” (DOI: 10.1038/s41586-023-06202-5).
Pierwszy dziwny sygnał dostrzeżono w roku 2022 na podstawie danych z roku 2018. Dokonali tego Dr Natasha Hurley-Walker z Uniwersytetu w Curtin i doktorant Tyrone O'Doherty. Dane pochodziły z obserwatorium Murchison Widefield Array. Odebrany został regularny impuls radiowy, który powtarzał się co 18 minut przez 3 miesiące. Obiekt, z którego pochodził, został oznaczony jako (GLEAM-X) J162759.5-523504.3. Parametry sygnału nie pasowały jednak do niczego, co aktualnie znamy (więcej na ten temat w tekście: Zagadkowy obiekt w Drodze Mlecznej wysyła fale radiowe co 18 minut).
Powtarzające się emisje promieniowania elektromagnetycznego nie są dla badaczy niczym nowym. Odkryto ich dziesiątki. Jednak zazwyczaj są one stosunkowo krótkie. Najczęściej pochodzą z pulsarów – szybko rotujących gwiazd neutronowych, które emitują ze swoich biegunów energetyczne wiązki jak latarnie morskie. Niektóre obracają się setki razy na sekundę, inne nawet częściej. Ale te gwiazdy neutronowe zwalniają i wraz z wiekiem i puls słabnie.
Naukowcy zastanawiali się, czy źródłem sygnału jest magnetar, czyli rotująca gwiazda neutronowa o niezwykle silnym polu magnetycznym, emitującym impulsy promieniowania elektromagnetycznego. „Niestety, wykryliśmy źródło na podstawie danych zebranych w 2018 roku. Zanim je przeanalizowaliśmy i odkryliśmy coś, co mogło być magnetarem, był rok 2020 i obiekt nie wytwarzał już fal radiowych. Bez dodatkowych danych nie byliśmy w stanie przetestować naszej teorii magnetara” - wyjaśniła Hurley-Walker.
Nie mogąc znaleźć żadnego sensownego wyjaśnienia Hurley-Walker postanowiła spróbować znaleźć inny podobnie zachowujący się obiekt. I trafiła w dziesiątkę, przy okazji namierzając coś, co wciąż emitowało swój sygnał. Jednakże jego zalezienie bynajmniej nie przybliżyło nas do lepszego zrozumienia natury (GLEAM-X) J162759.5-523504.3.
Badacze skorzystali z kilku teleskopów chcąc jak najszybciej zebrać informacje, bo obawiali się, że źródło znowu zamilknie. Cykl sygnału okazał się nieco dłuższy, wynosi bowiem 22 minuty. Obiekt ten przypominał pulsar, ale obracał się 1000 razy wolniej.
Obserwatorium Very Large Array w Nowym Meksyku w Stanach Zjednoczonych ma najdłużej działające archiwum danych. Badacze sięgnęli do jego zapisów i okazało się, że sygnał ten, oznaczony jako GPM J1839–10, pierwszy raz został zarejestrowany jeszcze w 1988 roku i od tamtego czasu impulsy te są rejestrowane każdego roku. I przez cały ten czas jego cykl się nie zmienił. Źródło wytwarza impulsy co 1318,1957 sekund, z dokładnością do jednej dziesiątej milisekundy.
W międzyczasie Natasha Hurley-Walker podjęła jeszcze jedną próbę wyjaśnienia tej kwestii: założyła, że źródłem sygnału mogą być dwa obiekty poruszające się po wspólnej eliptycznej orbicie. Sygnał miałby wtedy powstawać w momencie zbliżania się tych obiektów do siebie, jednakże pomimo wielu starań nie była w stanie stworzyć modelu, który odzwierciedlałby taką sytuację.
Badacze wrócili do wcześniej rozpatrywanej koncepcji magnetara. Impulsy emitowane przez magnetary po czasie zanikają. Ma to związek ze spowolnieniem rotacji gwiazdy. Granica, poniżej której pole magnetyczne magnetara staje się zbyt słabe, żeby generować impulsy promieniowania, nazywa się linią śmierci, a źródło emituje wiązki promieniowania spoza linii śmierci. Do tego emisja z magnetara powinna być widoczna tylko przez kilka miesięcy lub ewentualnie lat, a nie 33 lata.
W identyfikacji źródła nie pomaga lokalizacja tajemniczego obiektu: w jego pobliżu znajduje się tak dużo gwiazd, że niezbędne byłoby zaangażowanie w tę sprawę i tak zapracowanego już Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Dużym ułatwieniem byłoby zlokalizowanie podobnego obiektu w mniej zatłoczonej części nieba. Pomimo stworzonego dla tego celu algorytmu, przy pomocy którego można by przeszukać zgromadzone w przeszłości dane i tak wymagałoby to czasu.
Póki co pozostają bardziej śmiałe teorie, tak jak ta zakładająca, że mamy tu do czynienia z wyjątkowo namagnetyzowanym białym karłem, mimo że żaden z jak dotąd odkrytych nie zachowywał się w ten sposób. Dr Hurley-Walker po publikacji pracy dotyczącej (GLEAM-X) J162759.5-523504.3 zwróciła uwagę, że obserwacje pasują do przewidywanego teoretycznie obiektu astrofizycznego zwanego magnetarem o ultra długim okresie obrotu (z j. ang. ultra-long period magnetar). Być może to tego typu obiekt. Dalsze badania powinny dać więcej odpowiedzi.
Źródło: The Conversation, Science Alert, fot. ICRAR
