Qualcosa nello spazio lampeggia ogni 20 minuti dal 1988: Ars Technica

Mercoledì i ricercatori hanno annunciato la scoperta di un nuovo mistero astronomico. Il nuovo oggetto, GPM J1839–10, si comporta un po’ come una pulsar, emettendo regolari esplosioni di energia radio. Ma la fisica che guida le pulsar significa che smetteranno di emettere se rallentano troppo, e quasi tutte le pulsar che conosciamo lampeggiano almeno una volta al minuto.

GPM J1839–10 impiega 21 minuti tra gli impulsi. Non abbiamo idea di che tipo di fisica o che tipo di cosa possa potenziarlo.

transitorio persistente

GPM J1839–10 è stato scoperto durante la ricerca sul piano galattico di oggetti transitori, qualcosa che non c’è quando guardi per la prima volta, ma appare la prossima volta che controlli. La spiegazione tipica per un oggetto transitorio è qualcosa di simile a una supernova, in cui un evento massiccio dà a qualcosa un enorme aumento di luminosità. Si trovano all’estremità dello spettro radio, lampi radio veloci, ma sono anche molto brevi e piuttosto difficili da individuare.

In ogni caso, GPM J1839–10 è apparso nella ricerca in un modo alquanto insolito: si è presentato come elemento transitorio due volte nella stessa notte di osservazione. Invece di fornire un breve lampo di energia massiccia, come un lampo radio veloce, GPM J1839-10 aveva un’energia molto inferiore ed era distribuito su 30 secondi.

Osservazioni successive hanno mostrato che l’oggetto si ripeteva regolarmente, con una frequenza periodica di circa 1.320 secondi (più comunemente nota come 22 minuti). C’è una finestra di circa 400 secondi incentrata su quel periodo periodico e un’esplosione può apparire ovunque all’interno della finestra e durerà da 30 a 300 secondi. Durante l’attività, l’intensità del GPM J1839–10 può variare, con molti sub-burst presenti all’interno del segnale principale. Di tanto in tanto passava anche una finestra senza scoppi.

La ricerca attraverso i dati di archivio ha dimostrato che i segnali sono stati rilevati nel sito fin dal 1988. Quindi, qualunque risultato da questo segnale non è realmente transitorio, nel senso che il fenomeno che produce questi lampi non è un evento occasionale, ma Appena successo.

L’elenco degli oggetti noti che possono produrre questo tipo di comportamento è breve e consiste esattamente di zero elementi.

Non adatto a niente

L’analogo più ovvio di GPM J1839-10 è una pulsar, una stella di neutroni magnetizzata in rapida rotazione. Questi oggetti rilasciano energia radio ai loro poli magnetici, che potrebbero non allinearsi con il loro asse di rotazione. Di conseguenza, la rotazione della stella può spazzare i poli attraverso la linea di vista verso la Terra, creando la visualizzazione di un lampo di onde radio ogni volta che uno dei poli magnetici si allinea con la Terra.

Ma i lampi delle pulsar si ripetono rapidamente, con un intervallo tra loro compreso tra circa un minuto e millisecondi. Ancora più importante, la fisica determina il divario lui ha essere veloce. Il campo magnetico che alimenta le onde radio è generato dalla rotazione della stella. Se inizia a ruotare troppo lentamente, il campo magnetico scenderà a un punto in cui non potrà più generare emissioni radio significative. In altre parole, se rallenta, diventa buio, motivo per cui non vediamo nessuno di loro impiegare più di un minuto tra un impulso e l’altro.

Ma questo non esclude le stelle di neutroni. Un’altra opzione che li include è una magnetar, che è una stella di neutroni con un intenso campo magnetico soggetto a esplosioni energetiche. Ma quelle esplosioni generano anche fotoni più energetici, ei ricercatori hanno esaminato il sito di GPM J1839-10 con un telescopio a raggi X e non hanno visto nulla. Inoltre, si pensa che le magnetar ruotino più velocemente di quanto indichi il divario di 22 minuti, quindi è probabile che siano anche là fuori.

Un’altra alternativa è una nana bianca con un campo magnetico insolitamente forte. Questi sono oggetti molto più grandi e quindi impiegano molto più tempo di una stella di neutroni per ruotare. Ma ne abbiamo osservati migliaia all’interno della Via Lattea e non abbiamo mai visto nulla di simile. Solo uno ha emissioni periodiche e produce molta meno energia di GPM J1839–10.

Anche se allarghiamo l’elenco delle possibili fonti per includere altri organismi che non comprendiamo, non siamo ancora all’altezza. La stessa squadra aveva identificato un trasmettitore radio transitorio lento, GLEAM-X J162759.5-523504.3, qualche anno prima. Ma è rimasto attivo per circa due mesi prima di scomparire dalla vista, ben lontano dai 25 anni in cui è esploso il GPM J1839–10.

E adesso?

Quindi, dato che ogni possibile spiegazione è scioccante, dove andiamo da qui? La buona notizia è che queste cose saranno così difficili da individuare che potrebbero esserci molte cose che abbiamo trascurato. La cattiva notizia è che possono ancora essere difficili da individuare. La durata dello splash – fino a 300 secondi – e l’intervallo tra i burst significa che è probabile che le note a tempo breve vedano qualcosa lì per tutto il tempo o lo perdano del tutto.

Abbiamo davvero bisogno che i dispositivi fissino un’area dello spazio per mezz’ora o più e che gli sguardi siano suddivisi in più esposizioni, per assicurarci di catturarla sia accesa che spenta. Ciò comporta un impegno significativo per l’hardware.

Nel frattempo, possiamo restringere la posizione di GPM J1839-10 per provare a vedere se c’è qualcosa di interessante là fuori ad altre lunghezze d’onda. Poiché questo è all’interno del piano galattico, anche questa sarebbe una sfida.

Natura, 2023. DOI: 10.1038/s41586-023-06202-5 (sui DOI).