Sinds 1988 flitst er elke 20 minuten iets in de ruimte – Ars Technica

Woensdag maakten onderzoekers de ontdekking van een nieuw astronomisch mysterie bekend. Het nieuwe object, GPM J1839–10, gedraagt ​​zich een beetje als een pulsar en zendt regelmatig uitbarstingen van radio-energie uit. Maar de fysica die pulsars aandrijft, betekent dat ze stoppen met uitzenden als ze te veel vertragen, en bijna elke pulsar die we kennen flikkert minstens één keer per minuut.

GPM J1839–10 duurt 21 minuten tussen pulsen. We hebben geen idee wat voor soort fysica of wat voor soort ding dat kan versterken.

aanhoudende tijdelijke

GPM J1839–10 werd ontdekt tijdens het doorzoeken van het galactische vlak naar voorbijgaande objecten – iets dat er niet is als je er voor het eerst naar kijkt, maar verschijnt de volgende keer dat je het controleert. De typische verklaring voor een voorbijgaand object is zoiets als een supernova, waarbij een enorme gebeurtenis iets een enorme boost in helderheid geeft. Ze bevinden zich helemaal aan het einde van het radiospectrum, snelle radio-uitbarstingen, maar ze zijn ook erg kort en enigszins moeilijk te herkennen.

In ieder geval dook GPM J1839–10 op een ietwat ongebruikelijke manier op in de zoektocht: het verscheen twee keer als een voorbijgaand element op dezelfde observatienacht. In plaats van een korte uitbarsting van enorme energie af te geven, zoals een snelle radio-uitbarsting, had GPM J1839-10 een veel lagere energie en was hij verspreid over 30 seconden.

Latere waarnemingen toonden aan dat het object regelmatig een lus maakte, met een periodieke snelheid van ongeveer 1.320 seconden (beter bekend als 22 minuten). Er is een venster van ongeveer 400 seconden gecentreerd rond die periodieke periode, en een explosie kan overal binnen het venster verschijnen en zal ergens tussen de 30 en 300 seconden duren. Tijdens activiteit kan de intensiteit van GPM J1839–10 variëren, met veel sub-bursts in het hoofdsignaal. Af en toe passeerde er ook een raam zonder barsten.

Onderzoek met behulp van archiefgegevens heeft aangetoond dat er al in 1988 signalen werden gedetecteerd op de locatie. Dus wat het resultaat van dit signaal ook is, het is niet echt van voorbijgaande aard, in die zin dat het fenomeen dat deze uitbarstingen produceert geen eenmalige gebeurtenis is – het net gebeurd.

De lijst met bekende objecten die dit soort gedrag kunnen produceren, is kort en bestaat uit precies nul items.

Nergens voor geschikt

De meest voor de hand liggende analoog van GPM J1839-10 is een pulsar, een snel ronddraaiende gemagnetiseerde neutronenster. Deze objecten geven radio-energie af aan hun magnetische polen, die mogelijk niet op één lijn liggen met hun rotatie-as. Als gevolg hiervan kan de rotatie van de ster de polen door de gezichtslijn naar de aarde vegen, waardoor de visualisatie ontstaat van een flits van radiogolven telkens wanneer een van de magnetische polen op één lijn ligt met de aarde.

Maar pulsarflitsen komen snel terug, met een tussenruimte van ongeveer een minuut tot milliseconden. Wat nog belangrijker is, is dat de natuurkunde de kloof dicteert hij heeft om snel te zijn. Het magnetische veld dat de radiogolven aandrijft, wordt gegenereerd door de rotatie van de ster. Als het te langzaam begint te draaien, zal het magnetische veld dalen tot een punt waarop het geen significante radio-emissies meer kan genereren. Met andere woorden, als het langzamer gaat, wordt het donker, en daarom zien we geen van hen meer dan een minuut tussen de pulsen zitten.

Maar dit sluit neutronensterren niet uit. Een andere optie die ze omvat, is een magnetar, een neutronenster met een intens magnetisch veld dat vatbaar is voor energetische explosies. Maar die explosies genereren ook meer energetische fotonen, en de onderzoekers onderzochten de locatie van GPM J1839-10 met een röntgentelescoop en zagen niets. Bovendien wordt aangenomen dat magnetars sneller ronddraaien dan het verschil van 22 minuten aangeeft, dus ze zijn er waarschijnlijk ook.

Een ander alternatief is een witte dwerg met een ongewoon sterk magnetisch veld. Dit zijn veel grotere objecten en daarom duurt het veel langer dan een neutronenster om rond te draaien. Maar we hebben er duizenden in de Melkweg waargenomen en we hebben nog nooit zoiets gezien. Slechts één heeft periodieke emissies en produceert veel minder energie dan GPM J1839–10.

Zelfs als we de lijst met mogelijke bronnen uitbreiden met andere organismen die we niet begrijpen, schieten we nog tekort. Hetzelfde team had een paar jaar eerder een trage transiënte radiozender geïdentificeerd, GLEAM-X J162759.5-523504.3. Maar het bleef ongeveer twee maanden actief voordat het uit het zicht verdween – ver verwijderd van de 25 jaar waarin GPM J1839-10 explodeerde.

Wat nu?

Dus, aangezien elke mogelijke verklaring schokkend is, waar gaan we heen vanaf hier? Het goede nieuws is dat deze dingen zo moeilijk te herkennen zullen zijn dat er veel is dat we over het hoofd hebben gezien. Het slechte nieuws is dat ze nog steeds moeilijk te herkennen zijn. De lengte van de splash – tot 300 seconden – en de kloof tussen bursts betekent dat noten met een kort tempo waarschijnlijk de hele tijd iets zien of helemaal missen.

We moeten de apparaten echt een half uur of langer naar een bepaald deel van de ruimte laten staren, en de blikken moeten opsplitsen in meerdere belichtingen, om er zeker van te zijn dat we het zowel aan als uit vastleggen. Dit brengt een aanzienlijke toewijding aan de hardware met zich mee.

In de tussentijd kunnen we de locatie van GPM J1839-10 verkleinen om te zien of er iets interessants is op andere golflengten. Aangezien dit binnen het galactische vlak is, zou dat ook een uitdaging zijn.

Natuur, 2023. DOI: 10.1038 / s41586-023-06202-5 (over DOI’s).