Mystiska radiosignaler med 36-minuters rytme förbryllar astronomer – vad sänder dem?

En ny kosmisk gåta: vad är ASKAP J1424?

Australiensiska astronomer har upptäckt en anmärkningsvärd 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 vackla.

Källan bär den tekniska beteckningen ASKAP J1424, uppkallad efter teleskopet som upptäckte den: Australian SKA Pathfinder, eller helt enkelt ASKAP. Det rör sig om vad forskare kallar en långperiodisk radiotransient – ett objekt som inte sänder ut strålning kontinuerligt, utan med jämna mellanrum avger en kraftig radioblixt.

I det här fallet är pausen på exakt 36 minuter (2 147,27 sekunder). Under åtta dagar i rad observerade forskarna samma mönster återkomma gång på gång – som om någon hade ställt in en kosmisk väckarklocka. Resultaten beskrivs i en vetenskaplig undersökning publicerad på preprintservern arXiv.

ASKAP J1424 sänder radiosignaler med en anmärkningsvärt exakt timing och en extremt enhetlig polarisering – något som stämmer dåligt överens med de gängse modellerna för den här typen av källor.

Det är fascinerande för astronomerna. Många källor i universum – från pulsarer till explosiva stjärnor – är ökända för sin instabilitet. De varierar, hackar och flimrar. Denna nya källa framstår i jämförelse som påfallande disciplinerad.

Upptäckt under en gigantisk kartläggning av himlen

ASKAP J1424 kom fram i ljuset som en del av Evolutionary Map of the Universe (EMU)-projektet. Detta projekt håller på att bygga upp en enorm radiokarta över universum en bit i taget. ASKAP kan med sitt breda synfält täcka stora delar av himlen på en gång och återvända till samma områden med jämna mellanrum.

Just den kombinationen – bred och frekvent täckning – är precis vad som krävs för att upptäcka sällsynta, långsamma blixtar. Många radioteleskop är antingen mycket precisa eller tittar endast kortvarigt på en plats. Det innebär att källor med långa mellanrum lätt slipper genom maskorna i nätet.

Därför är ASKAP särskilt lämpligt för kosmiska udda objekt

• Brett synfält: stora delar av himlen kartläggs samtidigt.
• Lång observationstid: samma region följs i timmar åt gången.
• Hög kadens: himmelsområdena återkommer regelbundet i observationsplanen.
• Känslig för polarisering: ASKAP mäter inte bara signalens styrka, utan även radiostrålningens riktning.

I samband med ASKAP J1424 genomförde forskarna en särskild 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 tydligt ut.

Fullständigt polariserad radiosignal utmanar modellerna

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

I detta objekt var emissionen under hela pulsen 100 procent polariserad. Dessutom skiftade signalen inom själva pulsen från elliptisk till fullständigt linjär polarisering. Det pekar på en extremt välordnad magnetisk miljö.

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

Många kända objekt med starka magnetfält, som pulsarer (roterande neutronstjärnor), sänder visserligen ut polariserad strålning – men sällan så ren och med mycket mer variation. Kombinationen av den långa perioden, den exakta rytmen och denna polarisering utgör en svårplacerad pusselbit.

Ingen stjärna, ingen planet, ingen känd förklaring

Normalt försöker astronomer koppla en radiokälla till observationer i andra våglängder: synligt ljus, infrarött, röntgen. I det här fallet gav det inga resultat. Det har inte hittats någon optisk eller infraröd motsvarighet på positionen för ASKAP J1424.

Det utesluter en rad scenarier. En ljus ung stjärna eller en närliggande aktiv stjärna med utbrott skulle snabbt visa sig i andra våglängder. Det sker inte här. Källan verkar antingen vara mycket svag i synligt ljus, extremt långt borta, eller så sänder den nästan uteslutande radiosignaler.

Vit dvärgsystem, magnetar eller något helt nytt?

Forskargruppen framhåller försiktigt 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, och ofta med ett kraftigt magnetfält.

I en sådan dubbel kombination 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 idén – även om den inte förklarar allt.

Ett enskilt slumpmässigt utbrott – som ett tillfälligt uppslukat gasmoln – anser forskarna vara mindre troligt. Det stabila, dagligt återkommande mönstret över flera dagar passar helt enkelt inte till det scenariot.

Framtida observationer ska avslöja det långsiktiga beteendet

För att få bättre grepp om ASKAP J1424:s natur vill astronomerna följa källan över lång tid. En viktig roll är tänkt för 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, kommer i utbrott, eller kanske en dag försvinner helt.

De olika scenarierna ger vardera sitt karaktäristiska mönster:

• Regelbunden aktivitet: pulserna återkommer snyggt, vilket pekar på ett stabilt roterande objekt.
• Intermittent beteende: källan tänds och släcks, precis som vissa ”sovande” pulsarer, vilket indikerar förändringar i den magnetiska plasman.
• Enstaka eller sällsynt utbrott: signalen återkommer inte, i överensstämmelse med en kortvarig accretionsepisod.

Dessutom kan andra teleskop – i infrarött, röntgen och möjligen gamma – tas i bruk för att fånga upp svag strålning som hittills gått under radarn. Även en minimal ljuspunkt på samma position kan lösa en stor del av gåtan.

Därför har den här typen av märkliga källor stor betydelse

Långperiodiska radiotransienter är hittills sällsynta. Varje nytt fynd lägger till saknade bitar till den större bilden av hur extrema magnetfält fungerar. Dessa fält styr inte bara strålning, 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 stängs ner?
• Hur vanliga är den här typen av källor i Vintergatan, och har vi bara förbisett dem?

Med framväxten av ännu större radioteleskop, som Square Kilometre Array (SKA), kommer den här typen av kartläggningar gå mycket djupare. ASKAP fungerar därmed som en sorts generalrepetition: de tekniker som används för att hitta ASKAP J1424 kommer snart kunna användas i mycket större skala.

En kort guide: vad är radiotransienter och polarisering egentligen?

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

• Radiotransient: en källa som tillfälligt lyser upp på radiofrekvenser med pauser emellan. Tänk på en fyr – fast på radiovåglängder.
• Polarisering: den riktning i vilken en vågs elektriska fält vibrerar. En hög grad av polarisering avslöjar ofta ett starkt och välordnat magnetfält.
• Vit dvärg: en kompakt reststjärna på storlek med jorden, men med solens massa. Mycket tät och ofta magnetiskt stark.

Den som regelbundet följer med i astronomiska nyheter kommer se den här typen av meddelanden dyka upp oftare framöver. Radioundersökningar söker av himlen med allt större precision och för fram objekt som inte har någon plats i läroböcker eller gamla uppslagsverk.

För den breda publiken kan tekniska termer låta avlägsna, men kärnan är förvånansvärt konkret: någonstans i vår galax roterar något med nästan perfekt regelbundenhet och sänder som en fyr en noggrant fokuserad radiostråle förbi jorden. Så länge ingen med säkerhet kan säga vad som exakt snurrar där ute förblir ASKAP J1424 ett av de mest fascinerande nya himmelsobjekten för tillfället.