UFO czeka prawie godzinę pomiędzy rozbłyskami radiowymi

Prawie rok temu astronomowie ogłosili, że zauważyli obiekt, który nie powinien istnieć. Podobnie jak pulsar regularnie emituje okresowe impulsy emisji radiowej. Jednak w przeciwieństwie do pulsara, rozbłyski te dzieliło ponad 20 minut. Jeśli 22-minutowa przerwa między błyskami reprezentuje okres rotacji obiektu, obraca się on zbyt wolno, aby w jakikolwiek znany sposób wytworzyć emisję radiową.

Teraz niektórzy członkowie tego samego zespołu powrócili (z nowymi współpracownikami), aby odkryć coś, co w ogóle działa jeszcze dziwniej. Nowe źródło rozbłysków radiowych, ASKAP J193505.1+214841.0, potrzebuje około godziny pomiędzy rozbłyskami. Wydaje się, że ma trzy różne ustawienia, czasami wytwarzając słabsze impulsy, a innym razem całkowicie je pomijając. Chociaż badacze podejrzewają, że ona, podobnie jak pulsary, również jest zasilana przez gwiazdę neutronową, nie jest nawet jasne, czy należy ona do tej samej klasy obiektów, które odkryli wcześniej.

Jak pulsują pulsary?

Wbrew tytułowi sekcji, pulsary w rzeczywistości nie pulsują. Gwiazdy neutronowe mogą tworzyć iluzję posiadania biegunów magnetycznych, które nie są wyrównane z ich biegunem obrotu. Bieguny magnetyczne są źródłem stałych emisji radiowych, ale gdy gwiazda neutronowa się obraca, emisje z bieguna magnetycznego rozprzestrzeniają się w przestrzeni w sposób podobny do światła z obracającej się latarni morskiej. Gdyby Ziemia znalazła się w tym obrocie, gwiazda neutronowa wydawałaby się migać i gasnąć podczas obrotu.

Rotacja gwiazdy jest również konieczna do wygenerowania samych emisji radiowych. Jeśli gwiazda neutronowa obraca się zbyt wolno, jej pole magnetyczne nie będzie wystarczająco silne, aby wytworzyć emisję radiową. Uważa się więc, że gdyby rotacja pulsara wystarczająco zwolniła (powodując rozdzielenie pulsarów na bardzo długi czas), po prostu by się zatrzymała, a my przestaliśmy obserwować jakąkolwiek emisję radiową z obiektu.

Nie mamy jasnego pojęcia, jak długo może trwać czas pomiędzy pulsacjami, zanim pulsar przestanie działać. Wiemy jednak, że będzie to znacznie mniej niż 22 minuty.

Dlatego odkrycie z 2023 roku było tak dziwne. Obiekt GPM J1839–10 nie tylko potrzebował długiego czasu pomiędzy pulsacjami, ale archiwalne zdjęcia pokazują, że pulsował on i wyłączał się przez co najmniej 35 lat.

Aby dowiedzieć się, co się dzieje, mamy tak naprawdę dwie możliwości. Pierwszym z nich jest dokonywanie częstszych i lepszych obserwacji znanego nam źródła. Drugim jest znalezienie innych przykładów podobnego zachowania. Istnieje możliwość, że będziemy mieli teraz drugi taki obiekt, chociaż różnic jest na tyle dużo, że nie jest to do końca jasne.

Tajemnicze odkrycie

Obiekt ASKAPJ193505.1+214841.0 został odkryty przypadkowo podczas obserwacji tego obszaru za pomocą Australijskiego Teleskopu Pathfinder Telescope w związku z wykryciem rozbłysku gamma. W tym samym polu widzenia zarejestrował jasny rozbłysk radiowy, ale nie był on powiązany z rozbłyskiem gamma. W kolejnych obserwacjach pojawiło się więcej rozbłysków radiowych, a także kilka znacznie słabszych rozbłysków. Przeszukanie archiwów teleskopu ujawniło również słabszą eksplozję w tym samym miejscu.

Badając czas pojawiania się rozbłysków radiowych, zespół odkrył, że można je wytłumaczyć faktem, że obiekt emituje błyski co 54 minuty, trwające od 10 sekund do niecałej minuty. Weryfikacja dodatkowych obserwacji wykazała jednak, że często zdarzały się przypadki, w których okres 54 minut nie kończył się wybuchem radiowym, co wskazywało, że źródło czasami całkowicie przekraczało emisję radiową.

Jeszcze dziwniejsze jest to, że fotony w silnych i słabych rozbłyskach wydają się mieć różną polaryzację. Różnice te wynikają z pól magnetycznych występujących w miejscu powstania dżetów, co sugeruje, że oba typy dżetów różnią się nie tylko całkowitą energią, ale także tym, że wytwarzający je obiekt ma inne pole magnetyczne.

Naukowcy sugerują zatem, że obiekt ma trzy tryby: silne pulsacje, słabe pulsacje i tryb wyłączenia, choć nie mogą wykluczyć trybu wyłączenia, w wyniku którego wytwarzane są słabe sygnały radiowe poniżej możliwości detekcyjnych używanych przez nas teleskopów. . W ciągu ośmiu miesięcy sporadycznych obserwacji nie było wyraźnego wzorca eksplozji.

Co to za rzecz?

Kontrole na innych długościach fal wskazują na obecność magnetara i pozostałości po supernowej w pobliżu tajemniczego obiektu, ale nie w tym samym miejscu. W pobliżu tego punktu nieba znajduje się także brązowy karzeł, ale naukowcy mocno podejrzewają, że to tylko przypadkowa interferencja. Zatem nic z tego nie mówi nam wiele o tym, co powoduje te nieregularne eksplozje.

Podobnie jak w przypadku poprzedniego odkrycia, wydają się być dwa możliwe wyjaśnienia źródła ASKAP. Jedną z nich jest gwiazda neutronowa, która mimo bardzo powolnej rotacji nadal jest w stanie emitować promieniowanie o częstotliwości radiowej ze swoich biegunów. Drugi to biały karzeł z rozsądnym okresem rotacji, ale z nieracjonalnie silnym polem magnetycznym.

Aby rozwiązać ten problem, badacze oszacowali siłę pola magnetycznego potrzebnego do wytworzenia większych dżetów i uzyskali wartość znacznie wyższą niż jakakolwiek wcześniej obserwowana wartość pochodząca z białego karła. Dlatego zdecydowanie argumentują, że źródłem jest gwiazda neutronowa. To, czy uzasadnia to fakt, że pierwszym źródłem jest gwiazda neutronowa, będzie zależeć od tego, czy uważasz, że te dwa obiekty reprezentują jedno zjawisko pomimo ich nieco odmiennego zachowania.

Tak czy inaczej, mamy teraz do wyjaśnienia dwie z tych powoli powtarzających się tajemnic. Możliwe, że będziemy mogli dowiedzieć się więcej o tej najnowszej wersji, jeśli uda nam się uzyskać informacje o tym, co oznacza zmiana trybu. Ale wtedy będziemy musieli sprawdzić, czy to, czego się dowiemy, ma zastosowanie do tego, co odkryliśmy wcześniej.

Astronomia fizyczna, 2024. DOI: 10.1038/s41550-024-02277-s (O identyfikatorach cyfrowych).