Tajemniczy obiekt w kosmosie błysnął jasno przez 3 miesiące, a potem zniknął

„Święte rekiny, Batmanie, to okresowe!” Krzyknąłem na Slacku.

To była pierwsza blokada w Perth w 2021 roku i wszyscy pracowaliśmy z domu. A kiedy astronomowie szukają czegoś, co odwróci ich uwagę od zbliżającego się lęku egzystencjalnego, nie ma nic lepszego niż nowa kosmiczna tajemnica.

W 2020 roku dałem studentowi Tyrone'owi O'Doherty'emu zabawny projekt: szukaj źródeł radiowych, które zmieniają się w duży sondaż radiowy ja prowadzę.

Pod koniec roku znalazł szczególnie niezwykłe źródło, które było widoczne w danych z początku 2018 roku, ale zniknęło w ciągu kilku miesięcy. Źródło zostało nazwane GLEAM-X J162759.5-523504, po ankiecie, w której zostało znalezione i jego pozycji.

Źródła, które pojawiają się i znikają, nazywane są „transjentami radiowymi” i zwykle są oznaką ekstremalnej fizyki.

Tajemnica się zaczyna

Na początku tego roku zacząłem badać źródło, spodziewając się, że będzie to coś, o czym wiedzieliśmy; coś, co zmieniałoby się powoli przez miesiące i być może wskazywałoby na wybuch gwiazdy lub wielką kolizję w kosmosie.

Aby zrozumieć fizykę, chciałem zmierzyć, jak jasność źródła odnosi się do jego częstotliwości (w widmie elektromagnetycznym). Przyjrzałem się więc obserwacjom tego samego miejsca, wykonanym na różnych częstotliwościach, przed i po wykryciu, i nie było go tam.

Byłem rozczarowany, ponieważ czasami pojawiają się fałszywe sygnały z powodu błędów kalibracji teleskopu, jonosfery Ziemi odbijającej sygnały telewizyjne lub samolotów i satelitów przelatujących nad głowami.

Przyjrzałem się więc większej ilości danych. A w obserwacji wykonanej 18 minut później, źródło ponownie znajdowało się dokładnie w tym samym miejscu i na dokładnie tej samej częstotliwości – jak nic, co astronomowie kiedykolwiek widzieli.

W tym momencie oblał mnie zimny pot. Na całym świecie prowadzone są badania nad powtarzającymi się kosmicznymi sygnałami radiowymi nadawanymi na jednej częstotliwości. To się nazywa Poszukaj pozaziemskiej inteligencji. Czy to był moment, w którym w końcu odkryliśmy, że prawda jest… tam?

The Plot Thickens

Szybko pobrałem więcej danych i opublikowałem aktualizacje na Slacku. To źródło było niesamowicie jasne. Przyćmiewał wszystko inne w obserwacji, na co nie ma co powąchać.

Najjaśniejszymi źródłami radiowymi są supermasywne czarne dziury wyrzucające ogromne strumienie materii w przestrzeń kosmiczną z prędkością bliską prędkości światła. Co odkryliśmy, co mogłoby być jaśniejsze niż to?

Koledzy zaczęli to zauważać, publikując: „Powtarza się zbyt wolno jak na pulsar. Ale jest zbyt jasna jak na rozbłysk gwiazdy. Co to jest? (ikona emoji obcego)???”

W ciągu kilku godzin odetchnąłem z ulgą: wykryłem źródło w szerokim zakresie częstotliwości, więc energia potrzebna do jego wytworzenia mogła pochodzić tylko ze źródła naturalnego; nie sztuczne (i nie kosmici)!

Tak jak pulsary (wysoce namagnesowane obracające się gwiazdy neutronowe, które wysyłają fale radiowe ze swoich biegunów) fale radiowe powtarzały się jak w zegarku około trzy razy na godzinę. Właściwie mogłem przewidzieć, kiedy się pojawią, z dokładnością do jednej dziesięciotysięcznej sekundy.

Sięgnąłem więc do naszego ogromnego archiwum danych: 40 petabajtów danych radioastronomicznych zarejestrowanych przez Murchison Widefield Array w Australii Zachodniej w ciągu ośmiu lat jego działania. Za pomocą potężne superkomputery, przeszukałem setki obserwacji i wykryłem 70 kolejnych detekcji obejmujących trzy miesiące w 2018 r., ale żadnego wcześniej ani później.

Niesamowitą rzeczą w transjentach radiowych jest to, że jeśli masz wystarczający zasięg częstotliwości, możesz obliczyć, jak daleko się znajdują. Dzieje się tak, ponieważ niższe częstotliwości radiowe docierają nieco później niż wyższe, w zależności od tego, przez jaką przestrzeń przebyły.

Nasze nowe odkrycie znajduje się około 4,000 lat świetlnych stąd — bardzo daleko, ale wciąż na naszym galaktycznym podwórku.

Odkryliśmy również, że impulsy radiowe były prawie całkowicie spolaryzowane. W astrofizyce zwykle oznacza to, że ich źródłem jest silne pole magnetyczne. Impulsy również zmieniały kształt w ciągu zaledwie pół sekundy, więc źródło musi mieć średnicę mniejszą niż pół sekundy świetlnej, znacznie mniejszą niż nasze Słońce.

Dzieląc się wynikiem z kolegami z całego świata, wszyscy byli podekscytowani, ale nikt nie wiedział na pewno, co to było.

Jury wciąż nie działa

Istnieją dwa główne wyjaśnienia tego zwartego, obracającego się i wysoce magnetycznego obiektu astrofizycznego: biały karzeł lub gwiazda neutronowa. Pozostają one po tym, jak gwiazdom zabraknie paliwa i zapadną się, generując pola magnetyczne miliardy do kwintylionów razy silniejsze niż nasze Słońce.

I chociaż nigdy nie znaleźliśmy gwiazdy neutronowej, która zachowuje się w ten sposób, teoretycy przewidzieli, że takie obiekty, zwane „magnetarami o bardzo długim okresie”, mogą istnieć. Mimo to nikt nie spodziewał się, że ktoś może być tak bystry.

To pierwszy raz, kiedy widzieliśmy źródło radiowe, które powtarza się co 20 minut. Ale może powodem, dla którego nigdy wcześniej go nie widzieliśmy, jest to, że nie szukaliśmy.

Kiedy po raz pierwszy zacząłem próbować zrozumieć to źródło, moje oczekiwania były stronnicze: przejściowe źródła radiowe albo zmieniają się szybko jak pulsary, albo powoli, jak zanikające pozostałości supernowej.

Nie szukałem źródeł powtarzających się w odstępach 18-minutowych, co jest okresem niezwykłym dla jakiejkolwiek znanej klasy obiektów. Nie szukałem też czegoś, co pojawi się na kilka miesięcy, a potem zniknie na zawsze. Nikt nie był.

Jak budują astronomowie nowa teleskopy które będą gromadzić ogromne ilości danych, ważne jest, abyśmy otwierali nasze umysły i techniki wyszukiwania na nieoczekiwane możliwości. Wszechświat jest pełen cudów, jeśli tylko zdecydujemy się patrzeć.

Artykuł został opublikowany ponownie Połączenia Rozmowa na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Źródło obrazu: Wizualizacja artysty, autor podał

Źródło: https://singularityhub.com/2022/01/27/a-mystery-object-in-space-flashed-brilliantly-for-3-months-then-disappeared/