Na quarta-feira, pesquisadores anunciaram a descoberta de um novo mistério astronômico. O novo objeto, GPM J1839-10, se comporta um pouco como um pulsar, enviando rajadas regulares de energia de rádio. Mas a física que impulsiona os pulsares significa que eles pararão de emitir se desacelerarem muito, e quase todos os pulsares que conhecemos piscam pelo menos uma vez por minuto.

O GPM J1839–10 leva 21 minutos entre os pulsos. Não temos ideia de que tipo de física ou que tipo de coisa pode potencializar isso.

transiente persistente

O GPM J1839-10 foi descoberto durante a busca no plano galáctico por objetos transitórios – algo que não está lá quando você olha pela primeira vez, mas aparece na próxima vez que você verificar. A explicação típica para um objeto transitório é algo como uma supernova, onde um evento massivo dá a algo um grande aumento no brilho. Eles são encontrados bem no final do espectro de rádio, rajadas rápidas de rádio, mas também são muito curtos e um tanto difíceis de detectar.

De qualquer forma, o GPM J1839-10 apareceu na busca de uma forma um tanto incomum: ele apareceu como um elemento transitório duas vezes na mesma noite de observação. Em vez de fornecer uma explosão curta de energia massiva, como uma explosão rápida de rádio, o GPM J1839-10 tinha energia muito menor e foi distribuído por 30 segundos.

Observações subsequentes mostraram que o objeto fazia um loop regularmente, com uma taxa periódica de cerca de 1.320 segundos (mais comumente conhecido como 22 minutos). Há uma janela de cerca de 400 segundos centrada em torno desse período periódico, e uma explosão pode aparecer em qualquer lugar dentro da janela e durará de 30 a 300 segundos. Durante a atividade, a intensidade do GPM J1839-10 pode variar, com muitos sub-bursts presentes no sinal principal. Ocasionalmente, uma janela também passava sem rajadas.

A pesquisa por meio de dados de arquivo mostrou que os sinais foram detectados no local já em 1988. Portanto, quaisquer resultados desse sinal não são realmente transitórios, no sentido de que o fenômeno que produz essas rajadas não é um evento único – é Acabou de acontecer.

A lista de objetos conhecidos que podem produzir esse tipo de comportamento é curta e consiste precisamente em zero itens.

Não serve para nada

O análogo mais óbvio do GPM J1839-10 é um pulsar, uma estrela de nêutrons magnetizada que gira rapidamente. Esses objetos liberam energia de rádio em seus pólos magnéticos, que podem não estar alinhados com seu eixo de rotação. Como resultado, a rotação da estrela pode varrer os pólos através da linha de visão para a Terra, criando a visualização de um flash de ondas de rádio sempre que um dos pólos magnéticos se alinha com a Terra.

Mas os flashes do pulsar se repetem rapidamente, com um intervalo entre eles de cerca de um minuto a milissegundos. Mais importante, a física dita a lacuna Ele tem para ser rápido. O campo magnético que alimenta as ondas de rádio é gerado pela rotação da estrela. Se começar a girar muito devagar, o campo magnético cairá a um ponto em que não poderá mais gerar emissões de rádio significativas. Em outras palavras, se desacelera, escurece, e é por isso que não vemos nenhum deles demorando mais de um minuto entre os pulsos.

Mas isso não exclui as estrelas de nêutrons. Outra opção que os inclui é um magnetar, que é uma estrela de nêutrons com um campo magnético intenso e propenso a explosões energéticas. Mas essas explosões também geram fótons mais energéticos, e os pesquisadores examinaram o local do GPM J1839-10 com um telescópio de raios-X e não viram nada. Além disso, acredita-se que os magnetares estejam girando mais rápido do que o intervalo de 22 minutos indica, então eles provavelmente também estão por aí.

Outra alternativa é uma anã branca com um campo magnético excepcionalmente forte. Estes são objetos muito maiores e, portanto, levam muito mais tempo para girar do que uma estrela de nêutrons. Mas já observamos milhares deles dentro da Via Láctea e nunca vimos nada assim. Apenas um tem emissões periódicas e produz muito menos energia que o GPM J1839–10.

Mesmo se expandirmos a lista de possíveis fontes para incluir outros organismos que não entendemos, ainda assim ficaremos aquém. A mesma equipe identificou um transmissor de rádio transitório lento, GLEAM-X J162759.5-523504.3, alguns anos antes. Mas permaneceu ativo por cerca de dois meses antes de desaparecer de vista – muito longe dos 25 anos em que o GPM J1839-10 explodiu.

E agora?

Então, dado que todas as explicações possíveis são chocantes, para onde vamos a partir daqui? A boa notícia é que essas coisas serão tão difíceis de detectar que pode haver muita coisa que deixamos passar. A má notícia é que eles ainda podem ser difíceis de detectar. A duração do respingo – até 300 segundos – e o intervalo entre as rajadas significa que as notas de andamento curto provavelmente verão algo lá o tempo todo ou perderão completamente.

Nós realmente precisamos que os dispositivos olhem para uma área do espaço por meia hora ou mais, e que os olhares sejam divididos em múltiplas exposições, para garantir que estamos capturando tudo dentro e fora. Isso envolve um compromisso significativo com o hardware.

Enquanto isso, podemos restringir a localização do GPM J1839-10 para tentar ver se há algo interessante em outros comprimentos de onda. Como isso está dentro do plano galáctico, isso também seria um desafio.

Natureza, 2023. DOI: 10.1038/s41586-023-06202-5 (sobre DOIs).