Kada astronomi okreću naše radio teleskope ka svemiru, ponekad otkrivamo sporadične rafale radio talasa koji potiču iz ogromnog prostranstva univerzuma. Nazivamo ih „radio prolaznim pojavama“: neki eruptiraju samo jednom, da se više nikada ne vide, a drugi se pale i gase u predvidljivim obrascima.
Mislimo da većina radio tranzijenti dolazi od rotirajućih neutronskih zvezda poznatih kao pulsari, koje emituju redovne bljeskove radio talasa, poput kosmičkih svetionika. Tipično, ove neutronske zvezde se okreću neverovatnom brzinom, i treba im samo nekoliko sekundi ili čak delić sekunde da završe svaku rotaciju.
Nedavno smo otkrili radio tranzijent koji nije sličan ničemu što su astronomi ranije videli. Ne samo da ima ciklus dug skoro sat vremena (najduži ikada viđen), već smo tokom nekoliko posmatranja videli da ponekad emituje duge, svetle bljeskove, ponekad brze, slabe impulse – a ponekad uopšte ništa.
Ne možemo baš da objasnimo šta se ovde dešava. Najverovatnije je to veoma neobična neutronska zvezda, ali ne možemo isključiti druge mogućnosti. Naše istraživanje je objavljeno u Nature Astronomy.
Upoznajte ASKAP J1935+2148 (brojevi u nazivu ukazuju na njegovu lokaciju na nebu). Ovaj periodični radio prolaz je otkriven korišćenjem CSIRO-ovog radio teleskopa ASKAP u zemlji Vajarri Jamaji u zaleđu Zapadne Australije.
Teleskop ima veoma široko vidno polje, što znači da može veoma brzo da pregleda velike količine univerzuma. To ga čini veoma pogodnim za otkrivanje novih i egzotičnih pojava.
Koristeći ASKAP, istovremeno smo nadgledali izvor gama zraka i tražili impulse iz brzog radio talasa, kada smo primetili ASKAP J1935+2148 kako polako treperi u podacima. Signal je iskočio jer je bio sačinjen od „kružno polarizovanih“ radio talasa, što znači da se pravac talasa vadičep okolo dok signal putuje kroz svemir.
Naše oči ne mogu razlikovati kružno polarizovanu svetlost od obične nepolarizovane svetlosti. Međutim, ASKAP funkcioniše kao polaroidne naočare za sunce, filtrirajući odsjaj sa hiljada običnih izvora.
Nakon početnog otkrivanja, sproveli smo dalja posmatranja tokom nekoliko meseci koristeći ASKAP i takođe osetljiviji radio teleskop MeerKAT u Južnoj Africi.
ASKAP J1935+2148 pripada relativno novoj klasi dugoperiodičnih radio prolaznih pojava. Još samo dva su ikada pronađena, a period od 53,8 minuta ASKAP-a J1935+2148 je daleko najduži.
Međutim, izuzetno dug period je samo početak. Videli smo ASKAP J1935+2148 u tri različita stanja ili režima.
U prvom stanju vidimo svetle, linearno (a ne kružno) polarizovane impulse u trajanju od 10 do 50 sekundi. U drugom stanju postoje mnogo slabiji, kružno polarizovani impulsi koji traju samo oko 370 milisekundi. Treće stanje je tiho ili ugašeno stanje, bez impulsa.
Ovi različiti modovi, kao i prebacivanje između njih, mogu biti rezultat interakcije složenih magnetnih polja i tokova plazme iz samog izvora sa jakim magnetnim poljima u okolnom prostoru.
Slični obrasci su viđeni kod neutronskih zvezda, ali naše trenutno razumevanje neutronskih zvezda sugeriše da ne bi trebalo da imaju tako dug period.
Poreklo signala sa tako dugim periodom ostaje duboka misterija, a glavna osumnjičena je neutronska zvezda koja se sporo okreće. Međutim, ne možemo isključiti mogućnost da je objekat beli patuljak — pepeo veličine Zemlje od izgorele zvezde koja je potrošila svoje gorivo.
Beli patuljci često imaju spore periode rotacije, ali mi ne znamo na koji način bi neko mogao proizvesti radio signale koje vidimo ovde. Štaviše, u blizini nema drugih visoko magnetnih belih patuljaka, što objašnjenje neutronske zvezde čini verovatnijim.
Jedno od objašnjenja može biti da je objekat deo binarnog sistema u kome neutronska zvezda ili beli patuljak kruži oko druge nevidljive zvezde.
Ovaj objekat bi nas mogao podstaći da preispitamo naše decenijama staro shvatanje neutronskih zvezda ili belih patuljaka, posebno u pogledu načina na koji emituju radio talase i kakva je njihova populacija u našoj galaksiji. Potrebna su dalja istraživanja da bi se potvrdilo šta je objekat, ali bilo koji scenario bi pružio vredan uvid u fiziku ovih ekstremnih objekata.
Ne znamo koliko dugo ASKAP J1935+2148 emituje radio signale, pošto radioastronomska istraživanja obično ne traže objekte sa ovoliko dugim periodima. Štaviše, radio emisije iz ovog izvora se detektuju samo za samo 0,01% do 1,5% njegovog perioda rotacije, u zavisnosti od njegovog stanja emisije.
Tako da smo imali veliku sreću da smo slučajno ugledali ASKAP J1935+2148. Vrlo je verovatno da ima mnogo drugih sličnih objekata negde drugde u našoj galaksiji, koji čekaju da budu otkriveni.
