Ett kosmiskt urverk som sände ut exakta tickningar var trettiosexte minut har plötsligt försvunnit från radioteleskopens radar. Helt utan förvarning slocknade denna astronomiska fyr, vilket har efterlämnat forskare med en av de största gåtorna i modern tid.

Fenomenet känt som ASKAP J1424 upptäcktes i Australien och betedde sig som ett felfritt ur i rymden. Dess plötsliga försvinnande utmanar allt vi trodde oss veta om döda stjärnors förmåga.

Medan snabbt roterande neutronstjärnor, kallade pulsarer, normalt blinkar flera gånger per sekund, opererar denna nya upptäckt i ett markant annorlunda tempo. Med en cykel på drygt en halvtimme pekar allt på att vi antingen har hittat en ytterst sällsynt neutronstjärna eller en helt ny typ av kompakt objekt.

Under ungefär åtta dagar sände källan ut sina radiovågor med ett intervall på exakt 2147 sekunder. Därefter slocknade signalen fullständigt abrupt, som om någon hade tryckt på en strömbrytare, helt utan att tona ut gradvis. I dag kan teleskopen inte spåra något på positionen – varken osynliga radiovågor, infraröd strålning eller synligt ljus.

En hittills okänd kategori förändrar radiohimlen

Forskare har i allt högre grad börjat observera himlakroppar som tänds och slocknar i intervaller på minuter eller timmar, vilket skiljer sig markant från de klassiska pulsarerna. Dessa långsamma radiotransienter håller på att skapa ett helt nytt och fascinerande forskningsområde.

Den genomsnittliga pulsaren roterar på bråkdelar av en sekund. Därför passar ASKAP J1424 inte alls in i den traditionella bilden. Forskare bakom det australiska EMU-projektet påpekar att denna specifika cykel är över tusen gånger långsammare än typiska millisekundpulsarer.

ASKAP J1424 skiljer sig ut genom en rad helt unika parametrar:

En utsändningsperiod på drygt 36 minuter, vilket är extremt långsamt jämfört med en vanlig pulsar.
Aktivitet i cirka åtta dagar med oavbrutna och fullständigt stabila pulser.
Avsaknad av någon form av optisk eller infraröd motsvarighet.
En fullständigt polariserad signal, som indikerar närvaron av intensiva magnetfält.
Ett ögonblickligt stopp utan tecken på långsam uttoning.
Inga periodiska förändringar, som normalt kännetecknar binära system.

Dessa särdrag tvingar astronomerna att ompröva de existerande teorierna. Observatörerna bakom upptäckten menar att det med största sannolikhet rör sig om en hittills oklassificerad grupp av astronomiska källor.

Vad orsakar den långsamma, exakta rytmen?

Astrofysiker arbetar utifrån två primära scenarier för att förklara fenomenet. Den ena teorin pekar på en särskilt långsam neutronstjärna utrustad med ett ovanligt kraftfullt magnetfält. Det andra alternativet är en vit dvärg som fungerar som en gigantisk kosmisk elektromagnet.

Båda dessa modeller ger ett delvis svar på den långa utsändningsperioden, men de kämpar i hög grad med att förklara det tvära upphörandet av aktiviteten. Forskningsledaren Dr. Manisha Caleb från University of Sydney understryker att ingen av nutidens teoretiska ramar kan redogöra fullt ut för dessa observationer.

En av de mer uppmärksammade hypoteserna föreslår ett tätt kretslopp bestående av två vita dvärgar. Var och en utgör en utbränd kärna från en stjärna som en gång liknade vår sol, men nu är sammanpressad till jordens dimensioner. När deras magnetfält flätas in i varandra i en viss position kan det potentiellt utlösa den kraftiga radiostrålningen.

Den extrema miljön avslöjas av polariserade vågor

Själva radiovågens uppbyggnad rymmer en viktig nyckel till att lösa mysteriet. Objektet sänder ut en emission som är fullständigt polariserad, vilket betyder att de elektromagnetiska svängningarna är extremt välorganiserade. Detta kräver kraftfulla magnetfält och plasma, som typiskt endast existerar nära extrema himlakroppar som dubbelstjärnesystem eller neutronstjärnor.

Under mätningarna har experterna registrerat skiftningar mellan linjär och elliptisk polarisering. Detta komplexa mönster antyder att radiovågorna färdas genom en instabil miljö med starkt tvinnade magnetiska fältlinjer. Trots att teamet bakom Gemini-observatoriet har försökt hitta en lysande motsvarighet till signalen, har de hittills letat förgäves.

Den saknade synligheten i andra spektra frustrerar det astronomiska samfundet. Om källan var en vanlig stjärna eller en ljusstark vit dvärg borde teleskop som Gemini ha fångat åtminstone ett svagt spår. Denna totala tystnad i allt annat än radiospektrumet pekar mot ett ytterst kompakt och ljussvagt system som uteslutande kastar sin energi i form av radiovågor.

Så fångar man universums flyktiga fenomen

Det australiska teleskopnätverket fungerar markant annorlunda än många klassiska instrument. Istället för att stirra styvt på en viss punkt i himlarymden under långa perioder skannar antennerna snabbt och kontinuerligt stora områden, vilket gör dem perfekta för att fånga förbigående glimtar.

Denna utrustning var avgörande för att EMU överhuvudtaget skulle upptäcka källan. Att övervaka himlen på detta sätt påminner lite om att betrakta trafiken på en motorväg – de flesta ljus lyser konstant, men då och då ser man en plötslig blinkning från ett utryckningsfordon. Utan denna höga skanningsfrekvens skulle de mystiska pulserna sannolikt ha förblivit oupptäckta.

Sådana astronomiska ”blinkningar” kräver att man observerar dem i exakt det tidsfönster då de är aktiva. Professor Tara Murphy från University of Sydney förklarar att konventionella, långa exponeringar ofta förbiser dessa kortlivade fenomen. Radiohimlen har nämligen visat sig vara otroligt dynamisk, fylld med källor som plötsligt flimrar till.

Upptäckten som tvingar oss att ompröva kosmos

I årtionden har vetenskapen främst studerat stabila källor som kvasarer, avlägsna galaxer och gigantiska rester från supernovor. Det är först med de nyaste och skarpaste instrumenten som vi på allvar kan se det myller av flimrande radioglimtar som utspelar sig över dagar, timmar eller minuter för att sedan försvinna spårlöst.

När det gäller det tvära stoppet för ASKAP J1424 arbetar teoretikerna särskilt med två sannolika orsaker. Det kompakta objektet genomgår kanske naturliga cykler av dvala och aktivitet som styrs av dess inre rotation eller närliggande magnetiska omgivningar. Alternativt kan strålningen bero på ett kortvarigt intag av gas från en följeslagare, som helt enkelt stängde ner föreställningen när det kosmiska bränslet tog slut.

Den framtida jakten på liknande signaler

De kommande åren blir en kapplöpning mellan avancerad teknologi och oändligt tålamod. Forskarna kommer att fortsätta granska samma område intensivt, samtidigt som de parallellt finkammar gammal arkivdata i hopp om att stöta på besläktade transienter.

Om signalen någonsin skulle vakna igen kommer den minsta avvikelsen i rytmen kunna avslöja avgörande detaljer. Små variationer kommer snabbt visa om vi har att göra med en ensam, långsamt roterande kropp, eller om signalen härstammar från en gravitationsdans mellan två täta objekt. Varje ny insikt i dessa exotiska källor för oss märkbart närmare att förstå stjärnornas yttersta öde.

En djupare insikt i dessa avlägsna kroppar kommer på sikt skärpa vår kunskap om gravitationsvågor, fördelningen av tunga grundämnen och supernovor av typ Ia. Denna upptäckt bevisar i hög grad att kosmos fortfarande gömmer överväldigande hemligheter som kräver att vi uppfattar universum som ett levande och föränderligt landskap snarare än en statisk bild.