Od roku 1988 se každých 20 minut něco ve vesmíru mihlo – Ars Technica

Ve středu vědci oznámili objev nové astronomické záhady. Nový objekt, GPM J1839–10, se chová trochu jako pulsar a vysílá pravidelné výboje rádiové energie. Ale fyzika, která pulsary pohání, znamená, že přestanou vydávat, pokud se příliš zpomalí, a téměř každý pulsar, o kterém víme, zabliká alespoň jednou za minutu.

GPM J1839–10 trvá 21 minut mezi pulzy. Nemáme ponětí, jaká fyzika nebo jaká věc to může posílit.

přetrvávající přechodný

GPM J1839–10 byl objeven při hledání přechodných objektů v galaktické rovině – něco, co tam není, když se poprvé podíváte, ale objeví se při příští kontrole. Typickým vysvětlením pro přechodný objekt je něco jako supernova, kde masivní událost dává něčemu obrovské zvýšení jasu. Nacházejí se na samém konci rádiového spektra, rychlé rádiové záblesky, ale jsou také velmi krátké a poněkud obtížně rozpoznatelné.

V každém případě se GPM J1839–10 objevil při hledání poněkud neobvyklým způsobem: ve stejnou noc pozorování se dvakrát ukázal jako přechodný prvek. Namísto dodání krátkého výbuchu masivní energie, jako je rychlý rádiový výbuch, měl GPM J1839-10 mnohem nižší energii a byl rozložen na 30 sekund.

Následná pozorování ukázala, že objekt pravidelně procházel smyčkou, s periodickou rychlostí asi 1 320 sekund (běžněji známé jako 22 minut). Okolo této periodické periody se nachází okno o délce asi 400 sekund a exploze se může objevit kdekoli v okně a bude trvat kdekoli od 30 do 300 sekund. Během aktivity se intenzita GPM J1839–10 může měnit, přičemž v hlavním signálu je přítomno mnoho dílčích vzplanutí. Občas také okno prošlo bez prasknutí.

Výzkum prostřednictvím archivních dat ukázal, že signály byly na místě detekovány již v roce 1988. Takže cokoli, co z tohoto signálu vyplývá, není ve skutečnosti přechodné, v tom smyslu, že jev, který produkuje tyto výbuchy, není jednorázovou událostí.

Seznam známých objektů, které mohou vyvolat tento typ chování, je krátký a obsahuje přesně nula položek.

K ničemu se nehodí

Nejviditelnějším analogem GPM J1839-10 je pulsar, rychle rotující magnetizovaná neutronová hvězda. Tyto objekty uvolňují radiovou energii na svých magnetických pólech, které se nemusí shodovat s jejich osou otáčení. Výsledkem je, že rotace hvězdy může zamést póly přes přímku viditelnosti k Zemi a vytvořit vizualizaci záblesku rádiových vln pokaždé, když se jeden z magnetických pólů zarovná se Zemí.

Ale záblesky pulsaru se rychle opakují, s mezerou mezi nimi kdekoli od minuty do milisekund. Ještě důležitější je, že mezeru určuje fyzika má být rychlý. Magnetické pole, které pohání rádiové vlny, je generováno rotací hvězdy. Pokud se začne otáčet příliš pomalu, magnetické pole klesne do bodu, kdy již nemůže generovat významné rádiové emise. Jinými slovy, pokud se zpomalí, setmí se, a proto nevidíme, že by žádný z nich mezi pulzy trval déle než minutu.

To však nevylučuje neutronové hvězdy. Další možností, která je zahrnuje, je magnetar, což je neutronová hvězda s intenzivním magnetickým polem, která je náchylná k energetickým explozím. Ale tyto exploze také generují energičtější fotony a vědci zkoumali místo GPM J1839-10 pomocí rentgenového dalekohledu a nic neviděli. Kromě toho se předpokládá, že magnetary rotují rychleji, než ukazuje 22minutová mezera, takže jsou pravděpodobně také venku.

Další alternativou je bílý trpaslík s neobvykle silným magnetickým polem. Jedná se o mnohem větší objekty, a proto jejich rotace trvá mnohem déle než neutronové hvězdě. Ale pozorovali jsme jich tisíce uvnitř Mléčné dráhy a nikdy jsme nic takového neviděli. Pouze jeden má periodické emise a produkuje mnohem méně energie než GPM J1839–10.

I když rozšíříme seznam možných zdrojů o další organismy, kterým nerozumíme, stále zaostáváme. Stejný tým před několika lety identifikoval pomalý přechodový rádiový vysílač GLEAM-X J162759.5-523504.3. Zůstal však aktivní asi dva měsíce, než zmizel z dohledu – což je daleko od 25 let, kdy GPM J1839–10 explodoval.

Co teď?

Takže vzhledem k tomu, že každé možné vysvětlení je šokující, kam odsud jdeme? Dobrou zprávou je, že tyto věci bude tak těžké odhalit, že by toho mohlo být hodně, co jsme přehlédli. Špatnou zprávou je, že je stále může být těžké odhalit. Délka rozstřiku – až 300 sekund – a mezera mezi jednotlivými dávkami znamená, že tóny s krátkým tempem tam pravděpodobně buď celou dobu něco uvidí, nebo to úplně přehlédnou.

Opravdu potřebujeme, aby zařízení zírala na jednu oblast prostoru půl hodiny nebo déle a aby byly pohledy rozděleny do několika expozic, abychom se ujistili, že je zachytíme jak zapnuté, tak vypnuté. To vyžaduje značné nasazení v oblasti hardwaru.

Mezitím můžeme zúžit umístění GPM J1839-10, abychom se pokusili zjistit, zda tam není něco zajímavého na jiných vlnových délkách. Protože je to v galaktické rovině, byla by to také výzva.

Příroda, 2023. DOI: 10.1038 / s41586-023-06202-5 (o DOI).