Astronomowie zaskoczeni tajemniczym radiowym „zegarem” bijącym co 36 minut

Na niebie pojawiło się nowe, niezwykle regularne źródło fal radiowych, którego zachowanie kompletnie nie pasuje do znanych modeli.

ASKAP J1424, bo tak oznaczono obiekt, wysyła potężny sygnał radiowy co 36 minut. Astronomowie mają kilka hipotez, ale żadna na razie nie tłumaczy wszystkich obserwowanych cech.

Dziwny sygnał z ASKAP: co właściwie znaleźli astronomowie

Obiekt ASKAP J1424 zauważono przy użyciu radioteleskopu Australian SKA Pathfinder, w skrócie ASKAP. To nowoczesny zestaw anten na pustyni w Australii, zaprojektowany do skanowania ogromnych fragmentów nieba w poszukiwaniu zmiennych i krótkotrwałych sygnałów.

ASKAP J1424 należy do klasy tzw. long-period radio transients – obiektów, które „migają” w radiu z bardzo długim okresem, liczonym nie w sekundach, ale w minutach, a nawet godzinach. To stosunkowo nowa kategoria źródeł, którą astronomowie dopiero zaczynają katalogować.

ASKAP J1424 wysyła wyraźny impuls radiowy co 2 147,27 sekundy, czyli mniej więcej co 36 minut, i robi to w sposób niezwykle stabilny – dzień po dniu.

Regularność tych impulsów sugeruje obracający się obiekt z bardzo silnym polem magnetycznym. Problem w tym, że znane dotąd przykłady zachowują się nieco inaczej, więc ASKAP J1424 nie pasuje wygodnie do żadnej szufladki.

Projekt EMU: kosmiczna mapa w radiu

ASKAP J1424 wypłynął przy okazji dużego programu naukowego o nazwie Evolutionary Map of the Universe (EMU). Celem tego przeglądu nieba jest zbudowanie ogromnej, szczegółowej mapy radiowej, na której znajdą się miliony galaktyk i najróżniejsze gwałtowne zjawiska.

ASKAP idealnie nadaje się do takiej pracy, bo może jednocześnie objąć spojrzeniem obszar nieba dużo większy niż tradycyjne, pojedyncze radioteleskopy. Do tego często wraca do tych samych rejonów, dzięki czemu wychwytuje obiekty, które zapalają się i gasną, jak właśnie długookresowe źródła radiowe.

• duże pole widzenia – skanowanie ogromnych obszarów nieba naraz,
• wysoka czułość – wychwytywanie słabych sygnałów, wcześniej niewidocznych,
• regularne powtórne obserwacje – możliwość śledzenia zmian w czasie.

ASKAP J1424 pojawił się w danych z dziesięciogodzinnej obserwacji wykonanej na początku 2025 roku. Analiza polaryzacji sygnału – czyli tego, jak uporządkowane są drgania fali radiowej – od razu zwróciła uwagę zespołu badawczego.

Tajemniczy impuls: 36 minut niezwykłej regularności

To, co najbardziej zaskakuje w ASKAP J1424, to nie tylko sama długość okresu, ale regularność i struktura impulsu. Źródło „tykało” co 36 minut przez osiem kolejnych dni, bez widocznych przerw czy rozchwiań.

Do tego dochodzi jeszcze jedna cecha, która mocno wyróżnia ten obiekt.

Sygnał ASKAP J1424 jest praktycznie w całości spolaryzowany, a jego polaryzacja zmienia się podczas trwania impulsu: od eliptycznej do niemal idealnie liniowej.

Taki wzorzec sugeruje bardzo uporządkowane, potężne pole magnetyczne oraz geometrię, w której „wiązka” emisji omiata nasze linie widzenia przy każdym obrocie obiektu. To przypomina działanie pulsarów, czyli szybko obracających się gwiazd neutronowych, ale różni się kluczowymi szczegółami.

Brak śladu w innych zakresach

Naturalnym kolejnym krokiem było sprawdzenie, czy ASKAP J1424 daje o sobie znać w świetle widzialnym lub podczerwonym. Astronomowie użyli do tego innych teleskopów, w tym obserwacji w paśmie bliskiej podczerwieni.

Wynik? Cisza. Nie widać żadnej oczywistej gwiazdy ani innego obiektu, który można powiązać z tym źródłem radiowym. Brak „towarzysza” w innych długościach fali mocno komplikuje interpretację.

Czy ASKAP J1424 to układ z białym karłem?

Jedna z wiodących hipotez zakłada, że ASKAP J1424 może być układem podwójnym, w którym centralną rolę gra biały karzeł. To bardzo gęsty, gorący „szkielet” gwiazdy podobnej do Słońca, który pozostaje po zakończeniu fazy czerwonego olbrzyma.

W takim układzie biały karzeł miałby silne pole magnetyczne i znajdowałby się blisko towarzysza – być może zwykłej gwiazdy o niższej masie. Wiatr gwiazdowy z tego towarzysza, bogaty w zjonizowany gaz, mógłby wchodzić w interakcję z polem magnetycznym białego karła i wywoływać intensywną emisję radiową.

Emisja ASKAP J1424 może wynikać z przejściowych procesów akrecji plazmy z gwiezdnego wiatru towarzysza na pole magnetyczne białego karła.

Taki scenariusz tłumaczyłby silną polaryzację i okresowe pojawianie się sygnału, zsynchronizowane z obrotem układu lub samego białego karła. Nadal pozostaje pytanie, czemu nie widać wyraźnie samej gwiazdy w optyce – może być po prostu za słaba lub przesłonięta pyłem.

A może chodzi o całkiem nową klasę obiektów?

Część badaczy dopuszcza bardziej radykalne rozwiązanie: ASKAP J1424 może reprezentować zupełnie nowy typ źródła radiowego. W ostatnich latach pojawiły się już przykłady tzw. ultradługookresowych pulsarów czy dziwnych magnetarów, które wywróciły do góry nogami wcześniejsze schematy.

ASKAP J1424 wpisuje się w ten trend – pokazuje, że przy dużej czułości instrumentów i częstym przeglądaniu nieba zaczynamy wychwytywać zjawiska, o których nawet nie pomyśleli konstruktorzy starszych modeli teoretycznych.

Co dalej z badaniami ASKAP J1424

Astronomowie planują teraz dłuższe kampanie obserwacyjne tego obiektu. Kluczowe okaże się, czy ASKAP J1424 zachowuje się w powtarzalny sposób, czy jego aktywność pojawiła się jednorazowo albo w losowych zrywach.

Tu do gry wchodzi projekt VAST (Variables And Slow Transients), także realizowany przy użyciu ASKAP. Jego druga faza ma poświęcić dużo czasu obszarom nieba szczególnie bogatym w zmienne źródła radiowe, w tym rejonowi, gdzie znaleziono ASKAP J1424.

• dłuższe obserwacje radiowe z ASKAP i innych instrumentów,
• głębsze zdjęcia w podczerwieni i w świetle widzialnym,
• porównanie z innymi znanymi długookresowymi źródłami radiowymi,
• modelowanie procesów magnetycznych w układach z białym karłem.

Im więcej takich obiektów trafi do katalogów, tym łatwiej będzie sprawdzić, czy ASKAP J1424 to pojedynczy „dziwak”, czy przedstawiciel większej, dotąd przeoczonej populacji.

Jak zrozumieć takie doniesienia: kilka pojęć w prostych słowach

Dla osób, które nie śledzą na co dzień astronomii, określenia padające przy ASKAP J1424 mogą brzmieć obco, a jednocześnie kusząco tajemniczo. Warto je odczarować.

• Fale radiowe – to ta sama rodzina promieniowania elektromagnetycznego co światło widzialne, tylko o dużo dłuższej długości fali. Nasze oczy ich nie widzą, ale anteny radiowe rejestrują je bez problemu.
• Polaryzacja – opisuje, w jaki sposób drga fala. Gdy drgania są uporządkowane (na przykład w jednej płaszczyźnie), mówimy, że fala jest silnie spolaryzowana. Takie uporządkowanie często wskazuje na bardzo regularne, silne pola magnetyczne.
• Transient – obiekt, który nie świeci w danym zakresie cały czas, ale pojawia się, znika lub gwałtownie zmienia jasność. ASKAP J1424 to właśnie taki przypadek, widoczny w radiu jako seria impulsów.

Z perspektywy nauki każdy taki przypadek spełnia rolę testu wytrzymałości istniejących teorii. Jeśli nie da się czegoś łatwo dopasować do znanego schematu, teoria musi zostać uzupełniona albo częściowo zmieniona.

Dla przeciętnego odbiorcy ASKAP J1424 jest przypomnieniem, że niebo w radiu to dynamiczna, pełna niespodzianek arena. Radioteleskopy takie jak ASKAP działają trochę jak bardzo czuły radar, który wyłapuje kosmiczne „tik-tak”, o istnieniu których jeszcze niedawno nikt nie miał pojęcia. Każdy nowy sygnał tego typu zwiększa szansę, że w kolejnych latach usłyszymy o jeszcze bardziej zaskakujących formach aktywności gwiazd i ich pozostałości.