Vi fandt et mystisk blinkende radiosignal nær galaksens centrum

I begyndelsen af ​​2020, vi opdagede et usædvanligt radiosignal, der kom fra et sted nær midten af ​​vores galakse. Signalet blinkede til og fra, vokser 100 gange lysere og svagere over tid.

Hvad mere er, radiobølgerne i signalet havde en usædvanlig "cirkulær polarisering, "hvilket betyder, at det elektriske felt i radiobølgerne spiraler rundt, når bølgerne rejser gennem rummet.

Vi opdagede først signalet ved hjælp af Australian Square Kilometer Array Pathfinder Telescope (ASKAP), derefter fulgt op med andre teleskoper rundt om i verden og i rummet. Trods vores bedste indsats, vi er stadig ikke i stand til at finde ud af præcis, hvad der frembragte disse mystiske radiobølger.

Et mærkeligt signal fra hjertet af Mælkevejen

Vi har undersøgt himlen med ASKAP gennem 2020 og 2021 på jagt efter usædvanlige nye objekter, i et projekt kaldet Variables and Slow Transients (VAST) undersøgelsen.

De fleste ting, astronomer ser i det ydre rum, er ret stabile og ændrer sig ikke meget på menneskelige tidsskalaer. Det er derfor, objekter, der ændrer sig (kendt som variable) eller dukker op og forsvinder (kendt som transienter), er så interessante.

Forbigående er normalt forbundet med nogle af de mest energiske og voldsomme begivenheder i universet, såsom massive stjerners død. Det sidste årti har set tusindvis af transienter opdaget ved optiske bølgelængder og røntgenbølgelængder, men radiobølgelængder er stort set uudnyttede.

Da vi kiggede mod midten af ​​vores galakse (Mælkevejen), vi fandt en kilde, vi kaldte ASKAP J173608.2-321635 (dette iørefaldende navn kommer fra dets koordinater på himlen). Dette objekt var unikt ved, at det startede usynligt, blev lyst, falmet væk, og så dukkede op igen. Denne adfærd var ekstraordinær.

Ud over at ændre sig over tid, signalet var cirkulært polariseret. Vores øjne kan ikke skelne mellem polariseret og upolariseret lys, men ASKAP har det, der svarer til polaroid-solbriller til radiobølger.

Polariserede radiokilder er ekstremt sjældne:Vi kan finde færre end ti cirkulært polariserede kilder ud af tusindvis. Næsten alle af dem er kilder, vi forstår godt, såsom pulsarer (hurtigt roterende, stærkt magnetiserede rester af eksploderede stjerner) eller stærkt magnetiserede røde dværgstjerner.

Finder flere beviser

At undersøge et nyt astronomisk objekt er lidt ligesom et detektivjob. Vi har brug for beviser for at afgøre, hvad det er.

Baseret på vores ASKAP-data, vi troede, at det nye objekt kunne være en pulsar eller en flammende stjerne:begge typer objekter kan polariseres, og ændring i lysstyrke. Imidlertid, vi havde brug for at finde flere spor.

Vi observerede derefter kilden med Parkes radioteleskop i New South Wales for at afgøre, om det var en pulsar. Imidlertid, disse iagttagelser gav intet.

Så prøvede vi det mere følsomme MeerKAT radioteleskop i Sydafrika. Fordi signalet var intermitterende, vi observerede det i 15 minutter med nogle få ugers mellemrum, håber vi ville se det igen. Heldigvis, signalet vendte tilbage, men kildens adfærd var nu dramatisk anderledes. Kilden forsvandt i løbet af en enkelt dag, selvom det havde varet i ugevis i vores tidligere ASKAP-observationer.

Det er altid en god idé at undersøge fra flere perspektiver. Teleskoper, der arbejder ved andre bølgelængder, kan tjene som endnu et par øjne, der hjælper os med at finde nye spor.

Efter MeerKAT-detektionen, vi søgte efter kilden i røntgenstråler (ved hjælp af det rumbaserede Neil Gehrels Swift Observatory og Chandra X-ray Observatory) og infrarødt (ved hjælp af Gemini-teleskopet i Chile). Imidlertid, vi så intet.

Stadig et mysterium

Vi har observeret dette mærkelige objekt ved flere bølgelængder ved hjælp af teleskoper på tre kontinenter og i rummet. Hvad kan vi sige om, hvad det egentlig er?

Kan det være en stjerne? Det virker usandsynligt, fordi stjerner også udsender meget af deres lys i det optiske og infrarøde (som Solen), men vi opdager intet ved disse bølgelængder.

Kan det være en pulsar? Ligesom vores signal, pulsarer producerer polariserede radiobølger og kan variere dramatisk i lysstyrke. Men det karakteristiske ved pulsarer er hurtige pulser mellem millisekunder og sekunder lange, og vi opdagede ikke disse med Parkes eller MeerKAT.

Er kildens nærhed til centrum af vores galakse et fingerpeg? I løbet af de sidste 15 år, en række spændende radiokilder er blevet opdaget mod det galaktiske center (inklusive en kaldet "kosmisk burper"). Vi ved ikke, hvad de er, men de kaldes fantasifuldt Galactic Center Radio Transients (GCRT'er).

Er de relateret til ASKAP J173608.2-321635? Der er nogle ligheder, men der er også forskelle. Og selv de kendte GCRT'er udviser mangfoldighed, og har muligvis ikke en fælles oprindelse. Så vores signal er stadig et mysterium.

Vi vil blive ved med at observere denne kilde på nye måder. Det er blot den første af mange usædvanlige forbigående kilder, som vi forventer at finde med det kraftfulde ASKAP-array, og det giver et hint om fremtiden for radioastronomi.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.