Mystiska radiosignaler med 36-minuters rytm får astronomer att tvivla på allt

Ett nytt kosmiskt mysterium: Vad är ASKAP J1424?

Astronomer i Australien har upptäckt en anmärkningsvärd radiokälla som sänder ut kraftfulla pulser exakt var 36:e minut. Signalen är så stabil och så ovanligt polariserad att befintliga teorier om kända stjärnor och kompakta objekt plötsligt inte räcker till.

Källan bär den tekniska beteckningen ASKAP J1424, uppkallad efter det teleskop som upptäckte den: Australian SKA Pathfinder, eller helt enkelt ASKAP. Det rör sig om en så kallad långperiodisk radiotransient — ett objekt som inte avger strålning kontinuerligt, utan med jämna mellanrum producerar kraftiga radioblixter med relativt långa pauser emellan.

I detta fall varar pausen exakt 36 minuter (2 147,27 sekunder). Under åtta dagar i rad observerade forskarna samma mönster, som om någon hade ställt in ett kosmiskt larm med absolut precision. Resultaten beskrivs i en vetenskaplig undersökning publicerad på preprintservern arXiv.

ASKAP J1424 sänder ut radiosignaler med en remarkabel exakt tajming och en extremt enhetlig polarisering — något som passar dåligt in i de gängse modellerna för denna typ av källor.

För astronomer är detta i högsta grad fascinerande. De flesta kosmiska källor — från pulsarer till explosiva stjärnor — är notoriskt oregelbundna. De varierar, stammar och flimrar. Denna nya källa verkar däremot påfallande disciplinerad.

Upptäckt under en gigantisk radiosurvey

ASKAP J1424 kom i dagen inom ramen för Evolutionary Map of the Universe (EMU)-projektet. Detta projekt bygger steg för steg upp en enorm radiokarta över universum. ASKAP kan med sitt breda synfält på en gång avläsa enorma delar av himlen och återvända till samma områden om och om igen.

Just den kombinationen — bred täckning och täta observationer — är precis vad som krävs för att spåra upp sällsynta, långsamma blinkar. Många radioteleskop är antingen mycket precisa eller tittar bara kort på ett ställe i taget. Det innebär att källor med långa pauser ofta slinker igenom nätet.

Därför är ASKAP särskilt lämpligt för att hitta kosmiska outsiders

• Brett synfält: stora delar av himlen kartläggs samtidigt.
• Lång observationstid: samma område följs i timmar.
• Hög kadens: samma himmelsregioner återkommer regelbundet i observationsprogrammet.
• Polarisationskänslig: ASKAP mäter inte bara signalstyrkan utan även radiovågornas riktning.

För ASKAP J1424 genomförde forskarna en riktad sökning efter signaler med cirkulär polarisering — ett tecken på att starka magnetfält spelar en roll. I en tio timmar lång inspelning från januari 2025 stack källan omedelbart ut.

Fullständigt polariserad signal utmanar befintliga modeller

Det som skiljer ASKAP J1424 från andra långperiodiska källor är polariseringen av signalen. Radiovågor har liksom ljus en svängningsriktning. Den kan rotera i cirklar (cirkulär), bilda en ellips eller röra sig fram och tillbaka i ett plan (linjär).

Under hela pulsen var emissionen från detta objekt 100 procent polariserad. Därtill skiftade signalen inom själva pulsen från elliptisk till fullständigt linjär polarisering. Det tyder på en extremt välordnad magnetisk miljö.

En så perfekt polariserad signal antyder ett stramt strukturerat magnetfält — som om källan drivs av en nästan idealisk kosmisk generator.

Många kända objekt med starka magnetfält, som pulsarer (roterande neutronstjärnor), visar visserligen polariserad strålning, men sällan så ren och med så lite variation. Kombinationen av den långa perioden, det exakta rytmen och denna polarisering utgör ett pusselbit som är svårt att placera.

Ingen stjärna, ingen planet, ingen känd förklaring

Normalt försöker astronomer att koppla en radiokälla till observationer i andra våglängder: synligt ljus, infrarött, röntgen. I detta fall gav det inget resultat. Det har inte hittats någon optisk eller infraröd motsvarighet på ASKAP J1424:s position.

Det utesluter vissa scenarier. En ljus, ung stjärna eller en närbelägen aktiv stjärna med utbrott skulle snabbt visa sig i andra våglängder. Det händer inte här. Källan verkar antingen vara mycket svag i synligt ljus, extremt avlägsen, eller avge nästan uteslutande i radiofrekvenser.

Vit dvärgsystem, magnetar eller något helt nytt?

Forskargruppen pekar försiktigt på ett föredraget scenario: ett dubbelstjärnsystem med en vit dvärg. En vit dvärg är den kompakta restkärnan av en stjärna som vår sol — tung men liten, ofta med ett kraftfullt magnetfält.

I en sådan dubbelkonstellation kan den vita dvärgen magnetiskt växelverka med partikelströmmen från en följeslagare. Denna växelverkan kan frambringa energirik strålning och radiovågor. Det långsamma, regelbundna rytmen och det starka magnetfältet passar bra till detta scenario, även om det inte förklarar allt.

Ett scenario med ett enstaka, slumpmässigt utbrott — som en tillfällig inspelning av ett uppslukat gasmoln — finner forskarna mindre troligt. Det stabila, dagligt återkommande mönstret över flera dagar passar helt enkelt inte till den förklaringen.

Uppföljande observationer ska avslöja beteendet på lång sikt

För att förstå ASKAP J1424:s natur bättre vill astronomerna följa källan över en längre period. En viktig roll spelas här av VAST-surveyn (Variables And Slow Transients), ett ASKAP-projekt som kartlägger långsamt varierande och tröga radiokällor i vår Vintergata.

Genom att kontinuerligt mäta ASKAP J1424 kan forskarna avgöra om signalen är konstant aktiv, uppträder i utbrott, eller kanske en dag försvinner fullständigt.

De olika scenarierna ger var sitt karaktäristiska mönster:

• Regelbunden aktivitet: pulserna fortsätter att komma tillbaka exakt, vilket tyder på ett stabilt roterande objekt.
• Intermittent beteende: källan tänds och släcks, liksom vissa ”sovande” pulsarer, vilket indikerar förändringar i den magnetiska plasman.
• Enstaka eller sällsynt utbrott: signalen återvänder inte, vilket pekar på en kortvarig ackretionsepisod.

Dessutom kan andra teleskop — exempelvis infraröda, röntgen- och möjligen gammateleskop — tas i bruk för att fånga upp svag strålning som tidigare gått obemärkt förbi. Även en minimal ljuspunkt på exakt samma position kan lösa en stor del av gåtan.

Varför dessa märkliga källor har så stor betydelse

Långperiodiska radiotransienter är hittills sällsynta fenomen. Varje ny upptäckt bidrar till att fylla i de saknade bitarna i den större bilden av hur extrema magnetfält fungerar. Dessa fält styr inte bara strålningen utan påverkar också hur materia rör sig runt kompakta objekt och utbyter energi.

ASKAP J1424 berör en rad grundläggande teman inom astrofysiken:

• Hur långt kan magnetfält från kompakta objekt nå och förbli organiserade?
• Hur långsamt kan sådana objekt rotera innan deras radiomekanism bryter samman?
• Hur vanligt förekommer denna typ av källor i Vintergatan — och har vi helt enkelt förbisett dem?

Med framväxten av ännu större radioteleskop, som Square Kilometre Array (SKA), kommer denna typ av surveyer att gå mycket djupare. ASKAP fungerar därmed som en slags generalrepetition: de tekniker som används för att hitta ASKAP J1424 kan snart tas i bruk i betydligt större skala.

En kort guide: Vad är radiotransienter och polarisering egentligen?

För dem som inte arbetar med radiostrålning dagligen är det nyttigt att känna till ett par begrepp:

• Radiotransient: en källa som tillfälligt lyser upp i radiofrekvenser med pauser emellan. Tänk på ett fyrtorn, men i radiovåglängder.
• Polarisering: den riktning i vilken ett vågfält svänger. En hög grad av polarisering avslöjar ofta ett starkt och välordnat magnetfält.
• Vit dvärg: en kompakt reststjärna på storleken av Jorden men med solens massa — extremt tät och ofta magnetiskt stark.

Den som regelbundet följer astronomiska nyheter kommer att uppleva denna typ av meddelanden oftare framöver. Radiosurveyer kartlägger himlen med allt större precision, och objekt dyker upp som inte har någon plats i läroböcker eller gamla uppslagsverk.

För den breda allmänheten kan de tekniska termerna låta avlägsna, men kärnan är överraskande konkret: någonstans i vår galax roterar något med nästan perfekt regelbundenhet och sänder som ett fyrtorn en exakt fokuserad radiostråle förbi Jorden. Så länge ingen med säkerhet kan säga vad som roterar där ute förblir ASKAP J1424 en av de mest fascinerande och gåtfulla himmelsobservationerna i vår tid.