Astronomowie zaskoczeni tajemniczym radiowym rytmem co 36 minut

Na niebie pojawiło się źródło radiowe, które zachowuje się jak idealny kosmiczny metronom – i kompletnie nie pasuje do znanych scenariuszy.

Nowy obiekt, nazwany ASKAP J1424, emituje potężne impulsy fal radiowych z zadziwiającą regularnością: jeden sygnał co 36 minut, dzień po dniu. Astronomowie przyznają, że nigdy wcześniej czegoś takiego nie widzieli i nie są zgodni, z jakim typem ciała mają do czynienia.

Nowy dziwny sygnał w danych ASKAP

ASKAP J1424 wykryto przy użyciu radioteleskopu Australian SKA Pathfinder (ASKAP) w Australii. To jeden z najważniejszych instrumentów przygotowujących grunt pod przyszły gigantyczny radioteleskop SKA.

Obiekt pojawił się w danych z 10‑godzinnej obserwacji przeprowadzonej na początku 2025 roku, w ramach dużego przeglądu nieba o nazwie Evolutionary Map of the Universe (EMU). Celem projektu EMU jest tworzenie szczegółowej mapy nieba w falach radiowych i wychwytywanie źródeł, które wcześniej ginęły w szumie.

Przeczytaj również: Astronomowie zaskoczeni nowym radiowym „sercem kosmosu” bijącym co 36 minut

ASKAP J1424 to tzw. długookresowe źródło radiowe: emituje powtarzalne impulsy, ale z okresem nie liczonym w sekundach, tylko w dziesiątkach minut.

Takie obiekty są szczególnie cenne, bo pokazują zachowanie ekstremalnych pól magnetycznych i rotacji w skrajnych warunkach, które trudno odtworzyć w laboratorium.

Równo co 36 minut, przez osiem dni z rzędu

Co wyróżnia ASKAP J1424 na tle innych źródeł radiowych, to niezwykła regularność i stabilność sygnału. Naukowcy zmierzyli dokładny okres: 2 147,27 sekundy, czyli nieco ponad 35 i pół minuty.

Przeczytaj również: Tajemniczy sygnał radiowy co 36 minut. Naukowcy rozkładają ręce

Przez osiem kolejnych dni impuls wyglądał praktycznie tak samo – miał podobną jasność, kształt i czas trwania. W astrofizyce tak stabilne zachowanie jest raczej domeną starannie „ustawionych” zegarów pulsarowych, a nie obiektów z tak długim okresem.

• okres impulsu: około 36 minut
• stabilne sygnały: przez co najmniej 8 dni
• obserwacje: ASKAP oraz późniejsze pomiary innymi radioteleskopami
• lokalizacja: w płaszczyźnie Drogi Mlecznej (dane radiowe)

Do tego dochodzi osobliwa cecha polaryzacji fal radiowych. Emisja ASKAP J1424 była praktycznie w 100% spolaryzowana, co sugeruje bardzo uporządkowane i silne pole magnetyczne. Podczas trwania impulsu polaryzacja zmieniała charakter – od eliptycznej do w pełni liniowej – jakby obserwator patrzył na region promieniowania z różnych stron.

Przeczytaj również: Saturn znów zaskakuje: astronomowie doliczyli się kolejnych księżyców

Tak wysoka i zmieniająca się polaryzacja wskazuje na ekstremalne warunki magnetyczne, które trudno dopasować do klasycznych modeli pulsarów czy zwykłych układów podwójnych gwiazd.

Brak śladu w świetle widzialnym i podczerwieni

Astronomowie próbują znaleźć optyczny lub podczerwony odpowiednik ASKAP J1424, czyli widoczną gwiazdę lub inny obiekt w tym samym miejscu na niebie. Jak na razie – nic.

Obserwacje teleskopami pracującymi w podczerwieni i zakresie widzialnym nie wykazały żadnego oczywistego kandydata. To rodzi kilka możliwości: obiekt może być bardzo słaby, skryty w gęstym pyle międzygwiazdowym albo znajdować się dalej, niż sugerowałaby sama jasność radiowa.

Brak „świecącego” odpowiednika utrudnia wyznaczenie odległości, masy i otoczenia ASKAP J1424. Zwykle obserwacje wielozakresowe – od fal radiowych po promieniowanie X – pozwalają złożyć pełniejszy obraz zjawiska. Tutaj naukowcy mają do dyspozycji głównie dane radiowe oraz wskazówki z polaryzacji.

Co to właściwie może być? Trzy główne scenariusze

Biały karzeł w układzie podwójnym

Najczęściej dyskutowany scenariusz zakłada, że ASKAP J1424 to biały karzeł – gęsty, „wypalony” rdzeń gwiazdy podobnej kiedyś do Słońca – w układzie z towarzyszem. Według tego pomysłu silne pole magnetyczne białego karła wchodzi w interakcję z wiatrem gwiazdowym towarzysza, powodując regularne wybuchy emisji radiowej.

Magnetyczne oddziaływania w takim układzie mogą przypominać ekstremalną wersję zjawisk obserwowanych w pobliżu Jowisza i jego księżyca Io, gdzie pojawiają się silne emisje radiowe. W przypadku białego karła wszystko dzieje się w większej skali energii.

Egzotyczny magnetar o nietypowym rytmie

Inna opcja to bardzo nietypowy obiekt spokrewniony z magnetarami, czyli gwiazdami neutronowymi o rekordowo silnych polach magnetycznych. Magnetary potrafią emitować intensywne impulsy w szerokim zakresie promieniowania, lecz większość z nich obraca się znacznie szybciej.

Okres 36 minut byłby tu wyjątkowo długi, co oznaczałoby, że obiekt znacznie wyhamował w ciągu swojego życia lub powstał w niecodziennych warunkach. Stabilność sygnału pasuje do bardzo sztywnej, małej gwiazdy neutronowej, lecz niezwykła polaryzacja i brak silnego promieniowania w innych zakresach energii nie ułatwiają przypisania go do znanej klasy magnetarów.

Nowy typ źródła radiowego

Naukowcy coraz śmielej mówią o trzeciej możliwości: ASKAP J1424 reprezentuje klasę zjawisk, której nikt wcześniej nie opisał. W ostatnich latach radioastronomia zaskakuje całą serią nowych kategorii obiektów, takich jak fast radio bursts (FRB) czy nietypowe, długo trwające rozbłyski.

ASKAP J1424 może być brakującym ogniwem między znanymi pulsarami, magnetarami i białymi karłami w układach podwójnych – albo całkiem nową rodziną kosmicznych emiterów fal radiowych.

Jak ASKAP i EMU zmieniają obraz nieba

Kluczową rolę w całej historii odgrywa sam radioteleskop ASKAP i sposób, w jaki prowadzi obserwacje. Dzięki zestawowi anten i specjalnym odbiornikom ASKAP skanuje ogromne obszary nieba naraz, rejestrując dane z dużą częstością.

Dzięki EMU astronomowie nie „polują” już tylko na pojedyncze, znane cele. Zamiast tego zapisują ogromną ilość danych, które później analizują półautomatyczne algorytmy. To właśnie takie metody pozwalają wyłapać obiekty typu ASKAP J1424, które łatwo przeoczyć w tradycyjnych kampaniach obserwacyjnych.

Co dalej z badaniami ASKAP J1424

Zespół pracujący nad obiektem podkreśla, że konieczne są dalsze, regularne pomiary. Trwają przygotowania do kolejnego etapu przeglądu VAST (Variables And Slow Transients), skoncentrowanego na powolniejszych i zmiennych źródłach radiowych w naszej galaktyce.

Kluczowym pytaniem jest to, czy ASKAP J1424 jest aktywny stale, czy tylko okresowo. Jeśli impulsy pojawiają się w seriach, a później następuje długa cisza, sugerowałoby to cykliczne procesy w układzie podwójnym lub sporadyczne zjawiska, takie jak zastrzyk plazmy z towarzysza.

Dłuższe kampanie obserwacyjne mogą ujawnić, czy tajemnicze impulsy są częścią większego wzoru aktywności, czy też wynikają z jednorazowego, energetycznego zdarzenia.

Radiowe obserwacje będą zapewne uzupełnione o próby detekcji w promieniowaniu rentgenowskim i w dalekiej podczerwieni. Słaby, ale stabilny sygnał w tych zakresach mógłby uściślić, z czym astronomowie mają do czynienia: z białym karłem, gwiazdą neutronową czy jeszcze innym obiektem.

Dlaczego pojedyncze dziwne źródło ma tak duże znaczenie

ASKAP J1424 jest tylko jednym punktem na radiowej mapie nieba, lecz tego typu sygnały często stają się zapalnikiem dla nowych modeli fizycznych. Jeśli kolejni astronomowie zaczną znajdować podobne obiekty, konieczne będzie zbudowanie pełnej teorii opisującej ich zachowanie.

Takie źródła pomagają odpowiedzieć na kilka szerszych pytań astrofizyki: jak silne pola magnetyczne wpływają na ewolucję gwiazd, jak często powstają egzotyczne obiekty w naszej galaktyce i jakie procesy kształtują emisję radiową w skali kosmicznej. W skrajnym przypadku ASKAP J1424 może wymusić korektę lub rozszerzenie dotychczasowych klasyfikacji gwiazd kompaktowych.

Dla osób śledzących rozwój obserwacji kosmosu to także praktyczny przykład, jak bardzo zmienia się astronomia. Coraz więcej pracy wykonują zautomatyzowane przeglądy, które dzień po dniu generują terabajty danych. W tym gąszczu informacji czają się kolejne ASKAP J1424 – obiekty, które na pierwszy rzut oka wyglądają jak zwykłe „zakłócenia”, ale okazują się precyzyjnymi, powtarzalnymi sygnałami z najbardziej ekstremalnych zakątków naszej galaktyki.