Tajemniczy obiekt czeka prawie godzinę pomiędzy rozbłyskami radiowymi | Techlewall

Tajemniczy obiekt czeka prawie godzinę pomiędzy rozbłyskami radiowymi
Powiększać / Naszym najlepszym wyborem na źródło tajemniczych sygnałów pozostaje wolno obracająca się gwiazda neutronowa.

Około rok temu astronomowie ogłosili, że zaobserwowali obiekt, który nie powinien istnieć. Jako pulsar emitował regularnie impulsy emisji radiowych. Jednak w przeciwieństwie do pulsara, błyski te dzieliło ponad 20 minut. Jeśli 22-minutowa przerwa między błyskami reprezentuje okres rotacji obiektu, wówczas obraca się on zbyt wolno, aby w jakikolwiek znany sposób wytworzyć emisję radiową.

Teraz część tego samego zespołu (wraz z nowymi współpracownikami) powraca z odkryciem czegoś, co zachowuje się jeszcze dziwniej. Nowe źródło rozbłysków radiowych, ASKAP J193505.1+214841.0, potrzebuje prawie godziny przerwy pomiędzy rozbłyskami. I wydaje się, że ma trzy różne ustawienia, czasami wytwarzając słabsze impulsy, a czasami całkowicie je pomijając. Chociaż badacze podejrzewają, że ten obiekt, podobnie jak pulsary, jest zasilany przez gwiazdę neutronową, nie jest nawet jasne, czy jest to obiekt tej samej klasy, co ich wcześniejsze odkrycie.

Jak pulsary pulsują

Wbrew tytułowi sekcji, pulsary w rzeczywistości nie pulsują. Gwiazdy neutronowe mogą tworzyć iluzję, mając bieguny magnetyczne, które nie są wyrównane z ich biegunem obrotu. Bieguny magnetyczne są źródłem stałej emisji radiowej, ale gdy gwiazda neutronowa się obraca, emisje z bieguna magnetycznego rozchodzą się po przestrzeni w sposób podobny do światła obracającej się latarni morskiej. Jeśli Ziemia znajdzie się w tym obrocie, gwiazda neutronowa będzie migać i gasnąć podczas obrotu.

Rotacja gwiazdy jest również konieczna do samego generowania emisji radiowych. Jeśli gwiazda neutronowa obraca się zbyt wolno, jej pole magnetyczne nie będzie wystarczająco silne, aby wytworzyć emisję radiową. Uważa się więc, że jeśli rotacja pulsara zostanie wystarczająco spowolniona (co spowoduje, że jego impulsy będą od siebie zbyt długie), po prostu się wyłączy i przestaniemy obserwować emisję radiową z obiektu.

Nie mamy jasnego pojęcia, ile czasu może upłynąć pomiędzy impulsami, zanim pulsar się wyłączy. Wiemy jednak, że zajmie to znacznie mniej niż 22 minuty.

Dlatego odkrycie w 2023 roku było tak dziwne. Obiekt, GPM J1839–10, nie tylko potrzebował długiego czasu między impulsami, ale archiwalne zdjęcia wykazały, że pulsował on i wyłączał co najmniej 35 lat temu.

Aby dowiedzieć się, co się dzieje, mamy tak naprawdę dwie możliwości. Jednym z nich są coraz lepsze obserwacje źródła, o którym wiemy. Drugim jest znalezienie innych przykładów podobnego zachowania. Istnieje szansa, że ​​mamy teraz inny taki obiekt, choć różnic jest na tyle dużo, że nie jest to do końca jasne.

Zagadkowe znalezisko

Obiekt ASKAPJ193505.1+214841.0 został odkryty przez przypadek, gdy do obserwacji tego obszaru wykorzystano teleskop Australian Square Kilometre Array Pathfinder w związku z wykryciem rozbłysku gamma. Wychwycił jasny rozbłysk radiowy w tym samym polu widzenia, ale niezwiązany z rozbłyskiem promieniowania gamma. W późniejszych obserwacjach pojawiły się dodatkowe rozbłyski radiowe, podobnie jak kilka znacznie słabszych rozbłysków. Przeszukanie archiwów teleskopu pozwoliło również odkryć słabszy rozbłysk z tego samego miejsca.

Sprawdzając czas pojawiania się błysków radiowych, zespół odkrył, że można je wytłumaczyć faktem, że obiekt emituje błyski co 54 minuty, trwające od 10 sekund do niecałej minuty. Jednakże sprawdzenie dodatkowych obserwacji wykazało, że często zdarzały się przypadki, gdy 54-minutowy okres nie kończył się rozbłyskiem radiowym, co sugeruje, że źródło czasami całkowicie pomijało emisję radiową.

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

Dlatego naukowcy proponują, aby obiekt miał trzy stany: silne impulsy, słabe impulsy i stan wyłączony, chociaż nie mogą wykluczyć, że w stanie wyłączonym powstają słabe sygnały radiowe, które są poniżej możliwości wykrywania używanych przez nas teleskopów. W ciągu około ośmiu miesięcy sporadycznych obserwacji nie udało się ustalić wyraźnego schematu ognisk choroby.

Co to jest?

Kontrole na innych długościach fal wskazują, że w pobliżu tajemniczego obiektu znajduje się magnetar i pozostałość po supernowej, ale nie w tym samym miejscu. W tym czasie na niebie widać także pobliskiego brązowego karła, ale badacze mocno podejrzewają, że jest to przypadkowe nałożenie się obiektów. Zatem nic z tego nie mówi nam więcej o tym, co powoduje te nieregularne wybuchy.

Podobnie jak w przypadku poprzedniego ustalenia, wydają się być dwa możliwe wyjaśnienia źródła ASKAP. Jedną z nich jest gwiazda neutronowa, która mimo niezwykle powolnej rotacji nadal potrafi emitować promieniowanie o częstotliwości radiowej ze swoich biegunów. Drugi to biały karzeł, który ma rozsądny okres rotacji, ale nieracjonalnie silne pole magnetyczne.

Aby odpowiedzieć na to pytanie, naukowcy szacują siłę pola magnetycznego potrzebnego do wytworzenia większych rozbłysków i uzyskali wartość, która jest znacznie wyższa niż jakakolwiek wcześniej zaobserwowana wartość pochodząca od białego karła. Dlatego zdecydowanie argumentują, że źródłem jest gwiazda neutronowa. To, czy sugeruje to, że pierwszym źródłem jest gwiazda neutronowa, zależy od tego, czy uważasz, że te dwa obiekty reprezentują jedno zjawisko pomimo nieco odmiennego zachowania.

W każdym razie mamy teraz do wyjaśnienia dwa z tych tajemniczych, wolno powracających obiektów. Możliwe, że będziemy mogli dowiedzieć się więcej o tym nowszym, jeśli zdobędziemy informacje o tym, co wiąże się z jego zmianą stanu. Ale potem musimy się dowiedzieć, czy to, czego się dowiadujemy, ma zastosowanie do tego, co odkryliśmy wcześniej.

Astronomia Przyrodnicza, 2024. DOI: 10.1038/s41550-024-02277-w (O DOI).

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *