Mystiska radiosignaler med 36-minuters rytm förbryllar astronomer

Ett nytt mysterium på himlen: Vad är ASKAP J1424?

Australiensiska astronomer har upptäckt en extremt ovanlig radiokälla som sänder ut en kraftfull puls exakt var 36:e minut. Signalen är så stabil och så märkligt polariserad att befintliga teorier om kända stjärnor och kompakta objekt börjar knastra i fogarna.

Källan bär det tekniska namnet ASKAP J1424, uppkallad efter det teleskop som fann den: Australian SKA Pathfinder, eller helt enkelt ASKAP. Den tillhör en kategori som kallas långperiodiska radiotransienter – objekt som inte sänder kontinuerligt, utan med jämna mellanrum avger en kraftig radioblixt.

I detta fall är pausen mellan blixtarna exakt 36 minuter (2 147,27 sekunder). Under åtta sammanhängande dagar registrerade forskarna samma mönster om och om igen, som om någon hade ställt in ett kosmiskt alarm med perfekt precision. Resultaten beskrivs i en vetenskaplig undersökning publicerad på preprint-servern arXiv.

ASKAP J1424 sänder ut radiosignaler med en anmärkningsvärd punktlighet och en extremt enhetlig polarisering – något som passar dåligt med de vanliga modellerna för denna typ av källa.

För astronomer är detta fascinerande. De flesta kosmiska källor – från pulsarer till utbrottsartade stjärnor – är ökända för sitt oroliga beteende. De varierar, stammar och flimrar. Denna nya källa framstår i jämförelse som påfallande disciplinerad.

Upptäckt under en gigantisk kartläggning av universum

ASKAP J1424 dök upp inom Evolutionary Map of the Universe (EMU)-projektet, som steg för steg bygger upp en gigantisk radiokarta över universum. ASKAP kan med sitt breda synfält avläsa enorma himmelsstycken samtidigt och upprepa observationerna frekvent.

Just den kombinationen – bred täckning och frekventa upprepningar – är precis vad som krävs för att upptäcka sällsynta, långsamma blixtar. Många radioteleskop är antingen mycket precisa eller tittar bara kortvarigt på en plats, och det innebär att källor med långa pauser ofta slipper igenom maskorna.

Därför är ASKAP särskilt lämpligt för kosmiska udda fåglar

• Brett synfält: stora delar av himlen kartläggs samtidigt.
• Lång observationstid: samma region följs i timmar i sträck.
• Hög kadens: samma himmelsregioner återkommer regelbundet i observationsplanen.
• Känslig för polarisering: ASKAP mäter inte bara signalens styrka, utan också radiovågornas riktning.

För att hitta ASKAP J1424 genomförde forskarna en riktad sökning efter signaler med cirkulär polarisering – en indikation på att starka magnetfält är i spel. I en tio timmars inspelning från januari 2025 hoppade källan omedelbart i ögonen.

Fullständigt polariserad signal pressar befintliga modeller

Det som skiljer ASKAP J1424 från andra långperiodiska källor är polariseringen av signalen. Precis som ljus har radiovågor en svängriktning som kan vara cirkulär, elliptisk eller linjär – alltså fram och tillbaka i ett bestämt plan.

I detta objekt var emissionen under hela pulsen 100 procent polariserad. Dessutom 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, visar visserligen polariserad strålning, men sällan så ren och med så lite variation. Kombinationen av den långa perioden, den precisa rytmen och denna polarisering utgör en pusselbit som är svår att placera.

Ingen stjärna, ingen planet, ingen känd förklaring

Normalt försöker astronomer koppla en radiokälla till observationer i annat ljus – synligt, infrarött eller röntgen. I detta fall gav det inga resultat. Det finns ingen optisk eller infraröd motsvarighet på ASKAP J1424:s position.

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

Vit dvärgsystem, magnetar eller något helt nytt?

Forskargruppen presenterar försiktigt ett föredraget scenario: ett dubbelstjärnsystem med en vit dvärg. En vit dvärg är den kompakta restkärnan från en solliknande stjärna – tung, men liten och ofta med ett kraftfullt magnetfält.

I en sådan dubbel konfiguration kan den vita dvärgen magnetiskt växelverka med partikelströmmen från en följeslagare. Denna växelverkan kan generera energirik strålning och radiovågor. Den långsamma, regelbundna rytmen och det starka magnetfältet passar till denna idé, även om den inte förklarar allt.

Ett enskilt engångsutbrott – till exempel slumpmässig uppfångning av ett uppslukande gasmoln – finner forskarna mindre troligt. Det stabila, dagligen återkommande mönstret över flera dagar passar helt enkelt inte till den förklaringen.

Uppföljande observationer ska avslöja långsiktigt beteende

För att få bättre förståelse för ASKAP J1424:s natur vill astronomerna följa källan över lång tid. En viktig roll spelas av VAST-undersökningen (Variables And Slow Transients), ett ASKAP-projekt som kartlägger långsamt varierande och långsamma radiokällor i vår Vintergata.

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

De olika scenarierna ger var sitt karakteristiska mönster:

• Regelbunden aktivitet: pulserna fortsätter punktligt, vilket pekar på ett stabilt roterande objekt.
• Intermittent beteende: källan tänds och släcks, liksom vissa ”sovande” pulsarer, vilket indikerar förändringar i det magnetiska plasmat.
• Enstaka eller sällsynta utbrott: signalen återvänder inte, vilket passar till en kortvarig ackretion.

Dessutom kan andra teleskop – i infrarött, röntgen och möjligen gammastrålning – sättas in för att fånga upp svag strålning som tidigare gått under radarn. En pytteliten ljuspunkt på samma position kan redan lösa en stor del av gåtan.

Varför den här sortens märkliga källor betyder så mycket

Långperiodiska radiotransienter är hittills extremt sällsynta. Varje nytt fynd lägger en saknad bit till 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 i astrofysiken:

• Hur långt kan magnetfält från kompakta objekt nå ut och förbli organiserade?
• Hur långsamt kan sådana objekt rotera innan deras radiomekanism stannar?
• Hur vanliga är den här sortens källor i Vintergatan – och har vi helt enkelt förbisett dem?

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

En kort guide: Vad är radiotransienter och polarisering egentligen?

För den som inte arbetar med radiostrålning till vardags hjälper ett par begrepp på vägen:

• Radiotransient: en källa som tillfälligt lyser upp på radiofrekvenser med pauser emellan. Tänk på ett fyrtorn – men på radiovåglängder.
• Polarisering: den riktning i vilken det elektriska fältet i en våg 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. Mycket tät och ofta magnetiskt stark.

Den som då och då följer med i astronomiska nyheter kommer att uppleva denna typ av upptäckter allt oftare. Radioundersökningar avsöker himlen med stigande precision och avslöjar objekt som inte har plats i läroböcker eller gamla uppslagsverk. ASKAP J1424 är just en sådan signal – en som tvingar astronomer att tänka utanför de vanliga förklaringarna.

För den breda allmänheten kan tekniskt klingande begrepp verka avlägsna, men kärnan är förvånansvärt handfänglig: någonstans i vår galax roterar något med nästan perfekt regelbundenhet och sänder som ett fyrtorn en precist riktad radiostråle förbi jorden. Så länge ingen med säkerhet kan säga vad det är som exakt snurrar där ute, förblir ASKAP J1424 ett av de mest fascinerande nya himmelsobjekten i vår tid.