El miércoles, los investigadores anunciaron el descubrimiento de un nuevo enigma astronómico. El nuevo objeto, GPM J1839-10, se comporta un poco como un púlsar, enviando 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.

El GPM J1839–10 tarda 21 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 en una búsqueda en el plano galáctico de objetos transitorios, algo que no está allí cuando mira por primera vez, pero aparece la próxima vez que lo revisa. La explicación típica para un objeto transitorio es algo así como una supernova, donde un gran evento le da a algo un gran impulso en el brillo. Se encuentran en el extremo del espectro de radio, ráfagas rápidas de radio, pero también son muy breves y, por lo tanto, bastante difíciles de detectar.

De todos modos, GPM J1839-10 apareció en la búsqueda de una manera bastante inusual: apareció como un elemento transitorio dos veces en la misma noche de observación. En lugar de emitir una breve ráfaga de inmensa energía, como una rápida ráfaga de radio, el J1839–10 GPM tenía una energía mucho menor y se distribuyó en una ráfaga de 30 segundos.

Las observaciones posteriores mostraron que el objeto se repetía regularmente, con una periodicidad de alrededor de 1320 segundos (más comúnmente conocido como 22 minutos). Hay una ventana de unos 400 segundos centrada en torno a esta periodicidad, y una ráfaga puede aparecer en cualquier lugar dentro de la ventana y durará entre 30 y 300 segundos. Mientras está activo, la intensidad del GPM J1839–10 puede fluctuar, con muchas subráfagas dentro de la señal principal. De vez en cuando, una ventana también pasará sin ráfagas.

Una búsqueda de datos de archivo mostró que las señales se detectaron en el sitio ya en 1988. Entonces, lo que sea que esté produciendo esta señal no es realmente un transitorio, en el sentido de que el fenómeno que produce estas ráfagas no es un evento de una sola vez.

La lista de objetos conocidos que pueden producir este tipo de comportamiento es corta y consta exactamente 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 de 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 púlsares se repiten rápidamente, con un intervalo entre ellos de aproximadamente un minuto a milisegundos. Y, lo más importante, la física dicta la brecha él tiene 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. En otras palabras, si lo ralentizas, se oscurece, por lo que no vemos ninguno que tarde mucho más de un minuto entre pulsos.

Sin embargo, eso no descarta las estrellas de neutrones. Otra opción que los involucra es la magnetar, una estrella de neutrones con un intenso campo magnético y propensa a explosiones energéticas. Pero estos estallidos también generan fotones más energéticos, y los investigadores revisaron el sitio de 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 marco de tiempo de 22 minutos, por lo que probablemente también estén fuera.

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

Incluso si ampliamos la lista de fuentes potenciales para incluir otros objetos que no comprendemos, no lo lograremos. El mismo equipo identificó 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 de la vista, muy lejos de los 25 años que GPM J1839-10 ha estado rompiendo.

¿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 es posible que haya 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 el intervalo entre ráfagas significa que es probable que las observaciones de cadencia corta vean algo allí todo el tiempo o se lo pierdan por completo.

Realmente necesitaríamos el hardware para observar una sola área del espacio durante media hora más o menos y dividir su observación en múltiples exposiciones para asegurarnos de que lo atrapemos tanto en estado de encendido como de apagado. Y eso implica un gran compromiso de hardware.

Mientras tanto, podemos reducir la ubicación de GPM J1839-10 para intentar ver si hay algo interesante en otras longitudes de onda. Sin embargo, como se encuentra dentro del plano galáctico, esto también será un desafío.

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