Algo en el espacio se ilumina cada 20 minutos desde 1988 – Ars Technica

El miércoles, los investigadores anunciaron el descubrimiento de un nuevo rompecabezas astronómico. El nuevo objeto, GPM J1839–10, se comporta como un púlsar y envía ráfagas regulares de energía de radio. Pero la física que impulsa a los púlsares significa que dejarían de emitir si se ralentizaran demasiado, y casi todos los púlsares que conocemos parpadean al menos una vez por minuto.

GPM J1839–10 toma 22 minutos entre pulsos. No tenemos idea de qué tipo de física o qué tipo de objetos pueden impulsar esto.

Un transitorio persistente

GPM J1839–10 se descubrió durante una búsqueda de objetos transitorios en el plano galáctico, algo que no está allí cuando miras por primera vez, pero aparece la próxima vez que lo revisas. La explicación típica para un objeto transitorio es algo así como una supernova, donde un evento importante le da a algo un aumento inmenso en el brillo. Se encuentran en el extremo de radio del espectro, ráfagas de radio rápidas, pero también son muy breves y, por lo tanto, bastante difíciles de detectar.

En cualquier caso, GPM J1839-10 apareció en la búsqueda de una manera bastante inusual: apareció como transitorio dos veces durante la misma noche de observación. En lugar de generar una breve ráfaga de energía inmensa, como una ráfaga rápida de radio, GPM J1839–10 tenía mucha menos energía y abarcó una ráfaga de 30 segundos.

Las observaciones de seguimiento mostraron que el objeto se repetía con bastante regularidad, con una periodicidad de unos 1.320 segundos (más comúnmente conocida como 22 minutos). Hay una ventana de aproximadamente 400 segundos centrada en esta periodicidad, y una ráfaga puede aparecer en cualquier lugar dentro de la ventana y durará entre 30 y 300 segundos. Cuando está activo, la intensidad del GPM J1839–10 puede variar, con muchas subráfagas en la señal principal. De vez en cuando, una ventana también pasará sin ráfagas.

Una búsqueda de datos de archivo mostró que se habían detectado señales en el sitio desde 1988. Por lo tanto, cualquier cosa que produzca esta señal no es realmente un transitorio, en el sentido de que el fenómeno que produce estas ráfagas no es puntual. – Evento único.

La lista de objetos conocidos que pueden producir este tipo de comportamiento es corta y consta precisamente de cero elementos.

Un mal ajuste para cualquier cosa

El análogo más obvio para GPM J1839-10 es un púlsar, una estrella de neutrones magnetizada que gira rápidamente. Estos objetos liberan energía de radio en sus polos magnéticos, que pueden no estar alineados con su eje de rotación. Como resultado, la rotación de la estrella puede barrer los polos a través de la línea de visión hacia la Tierra, creando la percepción de un destello de ondas de radio cada vez que uno de los polos magnéticos se alinea con la Tierra.

Pero los destellos de púlsar se repiten rápidamente, con un intervalo entre ellos de aproximadamente un minuto a unos pocos milisegundos. Y, lo que es más importante, la física dicta la brecha A ser rápido El campo magnético que impulsa la producción de ondas de radio es generado por la rotación de la estrella. Si comienza a girar demasiado lentamente, el campo magnético caerá hasta un punto en el que ya no podrá generar emisiones de radio significativas. Es decir, si se ralentiza, se oscurece, por lo que no vemos ninguno que tarde mucho más de un minuto entre pulso y pulso.

Sin embargo, esto no excluye a las estrellas de neutrones. Otra opción que los involucra es la magnetar, una estrella de neutrones con un intenso campo magnético que es propensa a estallidos energéticos. Pero estas explosiones también generan fotones más energéticos, y los investigadores revisaron el sitio GPM J1839-10 con un telescopio de rayos X y no vieron nada. Además, se cree que los Magnetares giran más rápido de lo que implica el intervalo de 22 minutos, por lo que probablemente también estén fuera.

Otra alternativa es una enana blanca con un campo magnético excepcionalmente fuerte. Son objetos mucho más grandes y, por lo tanto, tardan mucho más que una estrella de neutrones en girar. Pero hemos visto miles de ellos en la Vía Láctea y no hemos visto nada igual. Solo hay uno con emisiones periódicas y produce mucha menos energía que el GPM J1839–10.

Aunque ampliamos la lista de fuentes potenciales para incluir otros objetos que no entendemos, todavía nos quedamos cortos. El mismo equipo había identificado otro transitorio de radio de repetición lenta, GLEAM-X J162759.5-523504.3, unos años antes. Pero solo estuvo activo durante unos dos meses antes de desaparecer, muy lejos de la ruptura de 35 años de GPM J1839–10.

¿Y ahora?

Entonces, dado que todas las explicaciones posibles son terribles, ¿a dónde vamos desde aquí? La buena noticia es que estos objetos serán tan difíciles de detectar que puede haber muchos más que hayamos pasado por alto. La mala noticia es que todavía son difíciles de detectar. La duración de la ráfaga, hasta 300 segundos, y la brecha entre las ráfagas significa que es probable que los avistamientos de corta frecuencia vean algo allí todo el tiempo o se lo pierdan por completo.

Realmente necesitaríamos el material para mirar una sola área del espacio durante media hora o más, y dividir su mirada en múltiples exposiciones, para asegurarnos de captarlo tanto en su estado de encendido como de apagado. Y eso implica un gran compromiso de hardware.

Mientras tanto, podemos reducir potencialmente la ubicación de GPM J1839–10 para intentar ver si hay algo de interés en otras longitudes de onda. Dado que está ubicado en el plano galáctico, esto también será difícil.

Naturaleza, 2023. DOI: 10.1038/s41586-023-06202-5 (Sobre los DOI).