Astronomowie namierzyli dziwne radioźródło, które „tyka” co 36 minut

Australijskie radioteleskopy wyłapały sygnał z obiektu, który zachowuje się jak kosmiczny metronom.

Co 36 minut nadaje niemal idealnie równy impuls.

Naukowcy nadali mu nazwę ASKAP J1424 i przyznają, że nie pasuje do żadnej wygodnej szufladki. Najprawdopodobniej to układ z białym karłem, ale część badaczy dopuszcza, że mamy do czynienia z całkowicie nowym typem obiektu.

Nowy „dziwak” na radiowym niebie

ASKAP J1424 wykryto za pomocą systemu Australian SKA Pathfinder, czyli rozległej sieci anten na pustyni w Australii. To jeden z najczulszych instrumentów do badania nieba w zakresie fal radiowych. Pracuje w ramach programu Evolutionary Map of the Universe, którego celem jest systematyczne przeglądanie coraz większych obszarów nieba.

Ten projekt działa jak ogromna radarowa miotła: zamiata po niebie w szerokim polu widzenia i wielokrotnie wraca do tych samych rejonów. Dzięki temu znakomicie nadaje się do wychwytywania zjawisk, które pojawiają się i znikają – tak zwanych radiowych transientów o długim okresie.

ASKAP J1424 wyskoczył w danych z 10‑godzinnej sesji obserwacyjnej z początku 2025 roku. Sygnał był tak regularny i tak czytelny w polaryzacji, że zespół od razu zrozumiał, że trafił na coś bardzo nietypowego.

Źródło trafiło do katalogów jako radiowy transient o długim okresie. Tego typu obiekty stanowią dziś jedną z najmniej poznanych kategorii w radioastronomii. Do tej pory znano ich zaledwie garstkę, a każdy okazywał się trochę inny.

Impuls co 36 minut – kosmiczny zegar z żelazną regularnością

Najbardziej zdumiewający w ASKAP J1424 jest rytm jego pracy. Okres między impulsami wynosi około 2147 sekund, czyli mniej więcej 36 minut. I nie waha się w czasie obserwacji.

Astronomowie śledzili obiekt przez osiem dni z rzędu. Za każdym razem pojawiał się ten sam, stabilny impuls, jakby ktoś włączył syrenę na krótką chwilę i znów ją wyłączył, po czym powtarzał to dokładnie według harmonogramu.

Sygnał zachowuje się jak radiolatarnia ustawiona na nieprawdopodobnie długi obrót. Tak długi okres trudno wytłumaczyć klasycznymi modelami dla pulsarów czy magnetarów.

Do tego dochodzi kwestia polaryzacji, czyli uporządkowania fal radiowych. Dla ASKAP J1424 astronomowie zarejestrowali niemal stuprocentową polaryzację w całym impulsie. Co więcej, charakter tej polaryzacji zmienia się w czasie trwania sygnału – od eliptycznej do praktycznie w pełni liniowej.

Taki profil wskazuje na bardzo uporządkowane i ekstremalne pole magnetyczne, a także na dość specyficzną geometrię samego źródła. To sugeruje, że emisja nie jest chaotycznym rozbłyskiem, tylko efektem dobrze zorganizowanego procesu fizycznego.

Widmo bez „twarzy”: brak śladów w świetle widzialnym i podczerwieni

Mimo mocnego sygnału radiowego, astronomowie nie znaleźli żadnego odpowiednika ASKAP J1424 w innych zakresach. Przeszukali obrazy w świetle widzialnym i podczerwieni, w tym uzyskane za pomocą teleskopów typu Gemini w paśmie K, i nie dostrzegli nic, co pasowałoby położeniem i jasnością.

• Brak obiektu w optyce – nic nie świeci tak, jak typowa gwiazda.
• Brak obiektu w podczerwieni – nie widać wyraźnego, ciepłego dysku ani wyraźnego partnera gwiazdowego.
• Silny sygnał radiowy – impuls jest czysty, stabilny i bardzo spolaryzowany.

Taka kombinacja cech wyraźnie wykracza poza standardowy obraz zwykłych gwiazd czy znanych dotąd pulsarów. Obiekt jest mocny radiowo, ale niemal niewidoczny w innych zakresach, jakby cała energia uciekała właśnie w postaci fal radiowych.

Scenariusz z białym karłem w roli głównej

Autorzy analizy skłaniają się ku interpretacji, że ASKAP J1424 może być układem podwójnym z białym karłem. Taki gwiezdny „emeryt” to pozostałość po gwieździe podobnej do Słońca – bardzo gęsty, mały obiekt z silnym polem grawitacyjnym i często potężnym polem magnetycznym.

W proponowanym scenariuszu biały karzeł krąży w parze z drugim składnikiem: może to być chłodna gwiazda, może coś jeszcze mniej masywnego. Wiatr gwiazdowy tego towarzysza, czyli strumień naładowanych cząstek, wchodzi w interakcję z polem magnetycznym białego karła.

Ten magnetyczny „zgrzyt” mógłby generować wiązkę fal radiowych, która omiata przestrzeń niczym snop światła z latarni morskiej. Gdy taki snop trafi na Ziemię, radioteleskopy rejestrują impuls.

Okres 36 minut pasowałby wtedy do czasu obrotu białego karła lub do ruchu orbitalnego składników. To wciąż hipoteza, ale jak na razie najlepiej tłumaczy zestaw zebranych danych: długi okres, bardzo wysoka polaryzacja i brak silnego świecenia w zakresie optycznym.

Dlaczego to takie kłopotliwe dla teorii?

Standardowe modele mówią, że obiekty generujące tak uporządkowane i silne fale radiowe zwykle obracają się szybko: sekundy, czasem ułamki sekund. Tu mamy system, który „mruga” co ponad pół godziny, a mimo to emituje niezwykle uporządkowany sygnał.

Dla teoretyków oznacza to konieczność dopracowania opisów tego, jak może wyglądać magnetosfera białego karła, jak zachowuje się gęste plazmowe środowisko w silnych polach magnetycznych i jakie geometrii układów dopuszczają obserwacje.

Co dalej z ASKAP J1424? Długie polowanie na wzór aktywności

Zespół badawczy podkreśla, że potrzebne są dalsze pomiary. Kluczowe pytanie brzmi: czy ASKAP J1424 działa cały czas, czy może włącza się tylko od czasu do czasu? Jeśli impulsy pojawiają się w seriach oddzielonych przerwami, może chodzić o epizodyczne zasilanie systemu świeżą porcją plazmy.

Badacze liczą, że bardziej systematyczne obserwacje zapewni kolejna faza projektu VAST, który ma na celowniku zmienne i wolno zmieniające się radiowe źródła w naszej galaktyce. ASKAP J1424 idealnie wpisuje się w taki profil celów.

Dłuższy monitoring pokaże, czy mamy do czynienia z powtarzalnym schematem, czy raczej z pojedynczym, losowym zdarzeniem, jak akrecja gęstego obłoku materii z towarzysza.

Równolegle astronomowie będą próbować obserwować to miejsce na niebie za pomocą innych typów teleskopów: rentgenowskich, optycznych o ekstremalnej czułości, a także instrumentów w dalekiej podczerwieni. Każdy dodatkowy foton spoza zakresu radiowego mógłby pomóc zawęzić listę możliwych scenariuszy.

Dlaczego takie obiekty zmieniają obraz kosmosu

Dziwne radioźródła z długim okresem, jak ASKAP J1424, są ważne z kilku powodów. Po pierwsze, pokazują, że środowisko silnych pól magnetycznych może przyjmować formy, których do tej pory nie uwzględniały modele. Po drugie, zmuszają do ponownego przeliczenia, ile skrajnych układów gwiazdowych może kryć się w samej Drodze Mlecznej.

Jeżeli ASKAP J1424 nie jest wyjątkiem, tylko jednym z wielu podobnych obiektów, oznacza to, że do tej pory przegapialiśmy całą klasę systemów. Zwyczajnie nie mieliśmy instrumentów, które potrafiłyby regularnie i dostatecznie głęboko przeszukiwać niebo w radiu.

Dla przeciętnego odbiorcy takie sygnały brzmią jak fabuła science fiction: regularne impulsy z jednego punktu na niebie, niewidoczne w świetle, a przy tym zadziwiająco stabilne. W praktyce to lekcja pokory – każde nowe czułe radioobserwatorium pokazuje, że kosmos ma więcej „sposobów bycia gwiazdą”, niż przewidywały podręczniki.

W kolejnych latach do pracy wejdą jeszcze potężniejsze systemy, jak pełny Square Kilometre Array. Jeśli ASKAP J1424 jest zapowiedzią tego, co zobaczymy, astronomów czeka wysyp podobnych, dziwnych radiolatarenek. Każda z nich dołoży cegiełkę do zrozumienia, jak skrajne pola magnetyczne i gęsta plazma wpływają na ewolucję układów gwiazdowych – od spokojnych białych karłów, po najbardziej burzliwe obiekty w naszej galaktyce.