Obiectul mister așteaptă aproape o oră între exploziile radio

Fișier sub W pentru WTF —

Spre deosebire de obiectul anterior, pulsurile de unde radio ale noii surse sunt neregulate.

Cu aproximativ un an în urmă, astronomii au anunțat că au observat un obiect care nu ar trebui să existe. Ca un pulsar, a emis explozii de emisii radio regulate. Dar, spre deosebire de un pulsar, acele explozii au fost separate de peste 20 de minute. Dacă intervalul de 22 de minute dintre explozii reprezintă perioada de rotație a obiectului, atunci acesta se rotește prea încet pentru a produce emisii radio prin orice mecanism cunoscut.

Acum, unii din aceeași echipă (împreună cu noi colaboratori) s-au întors cu descoperirea a ceva care, dacă este ceva, se comportă și mai ciudat. Noua sursă de rafale radio, ASKAP J193505.1+214841.0, durează aproape o oră între rafale. Și pare să aibă trei setări diferite, uneori producând explozii mai slabe și uneori sărindu-le în întregime. În timp ce cercetătorii bănuiesc că, la fel ca și pulsarii, acest lucru este alimentat de o stea neutronică, nici măcar nu este clar că este aceeași clasă de obiecte ca și descoperirea lor anterioară.

Cum pulsează pulsarii

Spre deosebire de titlul secțiunii, pulsarii nu pulsa de fapt. Stelele neutronice pot crea iluzia având poli magnetici care nu sunt aliniați cu polul lor de rotație. Polii magnetici sunt o sursă de emisii radio constante, dar pe măsură ce steaua neutronică se rotește, emisiile de la polul magnetic mătură spațiul într-un mod similar cu lumina unui far care se rotește. Dacă se întâmplă să fie prins Pământul în acea mișcare, atunci steaua neutronică va părea să clipească și să clipească în timp ce se rotește.

Rotația stelei este necesară și pentru generarea de emisii radio în sine. Dacă steaua cu neutroni se rotește prea încet, atunci câmpul său magnetic nu va fi suficient de puternic pentru a produce emisii radio. Deci, se crede că, dacă rotația unui pulsar încetinește suficient (determinând ca impulsurile sale să fie separate de prea mult timp), acesta se va opri pur și simplu și vom opri observarea emisiilor radio de la obiect.

Nu avem o idee clară despre cât timp poate dura intervalul dintre impulsuri până când un pulsar se va opri. Dar știm că va dura mult mai puțin de 22 de minute.

De aceea, descoperirea din 2023 a fost atât de ciudată. Obiectul, GPM J1839–10, nu numai că a durat mult timp între impulsuri, dar imaginile de arhivă au arătat că pulsase și se stingea de cel puțin 35 de ani în urmă.

Pentru a ne da seama ce se întâmplă, avem într-adevăr două opțiuni. Una este mai multe și mai bune observații ale sursei despre care știm. Al doilea este de a găsi alte exemple de comportament similar. Există șansa să avem acum un al doilea obiect ca acesta, deși există suficiente diferențe încât nu este complet clar.

O descoperire enigmatică

Obiectul, ASKAPJ193505.1+214841.0, a fost descoperit accidental când telescopul Australian Square Kilometer Array Pathfinder a fost folosit pentru a observa zona din cauza detectării unei explozii de raze gamma. A captat o explozie radio strălucitoare în același câmp vizual, dar nu avea legătură cu explozia de raze gamma. Alte rafale radio au apărut în observațiile ulterioare, la fel ca și câteva rafale mult mai slabe. O căutare în arhivele telescopului a descoperit și o explozie mai slabă din aceeași locație.

Verificând momentul exploziilor radio, echipa a descoperit că acestea ar putea fi explicate printr-un obiect care emite explozii la fiecare 54 de minute, cu explozii care durează de la 10 secunde până la puțin sub un minut. Verificarea observațiilor suplimentare, totuși, a arătat că au existat adesea cazuri în care o perioadă de 54 de minute nu s-a încheiat cu o explozie radio, sugerând că sursa uneori omite emisiile radio complet.

Și mai ciudat, fotonii din exploziile puternice și slabe păreau să aibă polarizări diferite. Aceste diferențe apar din câmpurile magnetice prezente de unde provin exploziile, sugerând că cele două tipuri de explozii diferă nu numai în energia totală, ci și că obiectul care le produce are un câmp magnetic diferit.

Așadar, cercetătorii sugerează că obiectul are trei moduri: impulsuri puternice, impulsuri slabe și un mod oprit, deși nu pot exclude modul oprit care produce semnale radio slabe care sunt sub capacitățile de detectare ale telescoapelor pe care le folosim. . Peste aproximativ opt luni de observații sporadice, nu există niciun model aparent pentru exploziile.

Ce este acest lucru?

Verificările la alte lungimi de undă indică faptul că există un magnetar și o rămășiță de supernovă în vecinătatea obiectului misterios, dar nu în aceeași locație. Există, de asemenea, o pitică maro în apropiere în acel punct de pe cer, dar ei bănuiesc cu tărie că este doar o suprapunere șansă. Deci, nimic din toate acestea nu ne spune mai multe despre ceea ce produce aceste explozii neregulate.

Ca și în cazul descoperirii anterioare, par să existe două explicații posibile pentru sursa ASKAP. Una este o stea neutronică care încă reușește să emită radiații de radiofrecvență de la polii săi, în ciuda faptului că se rotește extrem de lent. A doua este o pitică albă care are o perioadă rezonabilă de rotație, dar un câmp magnetic nerezonabil de puternic.

Pentru a ajunge la această problemă, cercetătorii estimează puterea câmpului magnetic necesară pentru a produce exploziile mai mari și vin cu o valoare care este semnificativ mai mare decât orice observată anterior ca provine de la o pitică albă. Deci ei susțin cu tărie că sursa este o stea neutronică. Dacă acest lucru argumentează că sursa anterioară este o stea neutronică, va depinde de faptul dacă simțiți că cele două obiecte reprezintă un singur fenomen, în ciuda comportamentelor lor oarecum diferite.

În orice caz, avem acum două dintre aceste obiecte misterioase care se repetă lentă de explicat. Este posibil să putem afla mai multe despre acesta mai nou, dacă putem obține câteva informații despre ceea ce este implicat în schimbarea modului său. Dar apoi va trebui să ne dăm seama dacă ceea ce învățăm se aplică celui pe care l-am descoperit mai devreme.

Nature Astronomy, 2024. DOI: 10.1038/s41550-024-02277-w (Despre DOI).