Astronomové překvapeni záhadným radiovým „tikáním“ každých 36 minut

Podivný signál z ASKAP: co přesně astronomové objevili

Objekt označený jako ASKAP J1424 vysílá silný rádiový impuls každých 36 minut. Astronomové mají k dispozici několik hypotéz, ale žádná z nich zatím nedokáže vysvětlit všechny pozorované vlastnosti tohoto záhadného zdroje.

ASKAP J1424 byl zachycen pomocí radioteleskopického systému Australian SKA Pathfinder, zkráceně ASKAP. Jde o moderní soustavu antén umístěnou v australské poušti, navrženu speciálně pro systematické prohledávání obrovských oblastí oblohy v hledání proměnných a krátkodobých signálů.

ASKAP J1424 patří do kategorie tzv. long-period radio transients – objektů, které „blikají" v rádiovém pásmu s velmi dlouhou periodou měřenou nikoliv v sekundách, ale v minutách či dokonce hodinách. Jde o relativně novou třídu zdrojů, kterou astronomové teprve začínají systematicky katalogizovat.

ASKAP J1424 vysílá zřetelný rádiový impuls každých 2 147,27 sekundy – přibližně jednou za 36 minut – a činí tak s pozoruhodnou stabilitou, den za dnem.

Pravidelnost těchto impulsů naznačuje, že jde o rotující objekt s mimořádně silným magnetickým polem. Problém spočívá v tom, že dosud známé příklady podobných objektů se chovají poněkud jinak, takže ASKAP J1424 se nehodí do žádné ze stávajících kategorií.

Projekt EMU: rozsáhlá rádiová mapa vesmíru

ASKAP J1424 byl objeven v rámci rozsáhlého vědeckého programu s názvem Evolutionary Map of the Universe (EMU). Cílem tohoto přehledu oblohy je sestavit obrovskou a podrobnou rádiovou mapu zahrnující miliony galaxií a nejrůznější prudké kosmické jevy.

ASKAP je pro takový úkol ideálním nástrojem – dokáže současně sledovat mnohem větší výsek oblohy, než zvládají tradiční jednotlivé radioteleskopy. Navíc se pravidelně vrací ke stejným oblastem, díky čemuž zachycuje objekty, jež se rozsvěcují a zhasínají, jako jsou právě dlouhodobé rádiové zdroje.

• Velké zorné pole – simultánní skenování obrovských ploch oblohy,
• Vysoká citlivost – zachycení slabých signálů dříve nepostřehnutelných,
• Opakovaná pozorování – možnost sledovat změny v průběhu času.

ASKAP J1424 se objevil v datech z desetihodinového pozorování provedeného na začátku roku 2025. Analýza polarizace signálu – tedy způsobu, jakým jsou uspořádány kmity rádiové vlny – okamžitě upoutala pozornost výzkumného týmu.

Záhadný impuls: 36 minut mimořádné pravidelnosti

Na ASKAP J1424 nepřekvapuje jen samotná délka periody, ale především jeho pravidelnost a struktura impulsu. Zdroj „tikal" každých 36 minut po dobu osmi po sobě jdoucích dní, bez jakýchkoli viditelných přerušení nebo výkyvů.

K tomu přistupuje ještě jedna vlastnost, která tento objekt výrazně odlišuje od ostatních.

Signál ASKAP J1424 je prakticky stoprocentně polarizován a jeho polarizace se v průběhu impulsu mění – od eliptické po téměř dokonale lineární.

Takový vzorec nasvědčuje velmi uspořádanému a silnému magnetickému poli, jakož i geometrii, při níž „svazek" emise při každém otočení objektu přejíždí přes naši pozorovací linii. Připomíná to chování pulsarů – rychle se otáčejících neutronových hvězd – liší se však v klíčových detailech.

Žádná stopa v jiných vlnových délkách

Přirozeným dalším krokem bylo ověřit, zda se ASKAP J1424 projevuje ve viditelném světle nebo infračerveném záření. Astronomové proto využili i jiné teleskopy, včetně pozorování v blízkém infračerveném pásmu.

Výsledek? Ticho. Nebylo nalezeno žádné zřejmé zdrojové těleso, které by šlo s tímto radiovým zdrojem spojit. Absence „protějšku" v jiných vlnových délkách výrazně komplikuje jakoukoliv interpretaci.

Je ASKAP J1424 soustavou s bílým trpaslíkem?

Jedna z předních hypotéz předpokládá, že ASKAP J1424 může být dvojhvězdnou soustavou, v níž hraje ústřední roli bílý trpaslík. Jde o velmi hustý a horký „pozůstatek" hvězdy podobné Slunci, který vzniká po skončení fáze červeného obra.

V takovém systému by bílý trpaslík disponoval silným magnetickým polem a nacházel se v těsné blízkosti průvodce – pravděpodobně běžné hvězdy nižší hmotnosti. Hvězdný vítr tohoto průvodce, bohatý na ionizovaný plyn, by mohl vstupovat do interakce s magnetickým polem bílého trpaslíka a vyvolávat intenzivní rádiovou emisi.

Emise ASKAP J1424 může pramenit z přechodných procesů akrecí plazmy z hvězdného větru průvodce na magnetické pole bílého trpaslíka.

Takový scénář by vysvětloval silnou polarizaci i periodické vynořování signálu synchronizovaného s rotací soustavy nebo samotného bílého trpaslíka. Otevřenou otázkou zůstává, proč není samotná hvězda patrná v optickém záření – může být jednoduše příliš slabá nebo zakryta prachovým závojem.

Nebo jde o zcela novou třídu objektů?

Někteří badatelé připouštějí radikálnější závěr: ASKAP J1424 by mohl představovat úplně nový typ rádiového zdroje. V posledních letech se již objevily příklady tzv. ultradelongperiodických pulsarů a podivných magnetarů, které zcela převrátily dosavadní teoretické schématy.

ASKAP J1424 do tohoto trendu přirozeně zapadá – ukazuje, že při dostatečné citlivosti přístrojů a pravidelném prohledávání oblohy začínáme zachycovat jevy, o nichž si dřívější teoretické modely neuměly ani pomyslet.

Co bude s výzkumem ASKAP J1424 dál

Astronomové nyní plánují delší pozorovací kampaně zaměřené na tento objekt. Klíčové bude zjistit, zda se ASKAP J1424 chová opakovaně, nebo zda jeho aktivita proběhla jednorázově či v náhodných záchvatech.

Do hry vstupuje projekt VAST (Variables And Slow Transients), realizovaný rovněž prostřednictvím ASKAP. Jeho druhá fáze má věnovat značnou část observačního času oblastem oblohy bohatým na proměnné rádiové zdroje – včetně oblasti, kde byl ASKAP J1424 nalezen.

• Delší rádiová pozorování pomocí ASKAP a dalších přístrojů,
• hlubší snímkování v infračerveném a viditelném světle,
• srovnání s jinými známými dlouhodobými radiovými zdroji,
• modelování magnetických procesů v soustavách s bílým trpaslíkem.

Čím více podobných objektů přibude do katalogů, tím snáze půjde ověřit, zda je ASKAP J1424 ojedinělým „podivínem", nebo zástupcem větší, dosud přehlížené skupiny kosmických zdrojů.

Jak porozumět těmto pojmům: klíčové termíny jednoduše

Pro čtenáře, kteří astronomii běžně nesledují, mohou výrazy spojené s ASKAP J1424 znít cize a zároveň lákavě záhadně. Pojďme je proto stručně vysvětlit.

• Rádiové vlny – patří do stejné rodiny elektromagnetického záření jako viditelné světlo, mají však mnohem delší vlnovou délku. Lidské oko je nevnímá, ale rádiové antény je zachytí bez problémů.
• Polarizace – popisuje způsob, jakým vlna kmitá. Jsou-li kmity uspořádané, například v jediné rovině, hovoříme o silně polarizované vlně. Taková pravidelnost obvykle poukazuje na silná a dobře organizovaná magnetická pole.
• Transient – objekt, který v daném pásmu nesvítí nepřetržitě, nýbrž se objevuje, mizí nebo prudce mění svůj jas. ASKAP J1424 je přesně takovým případem – v radiovém pásmu se projevuje jako série impulsů.

Z vědeckého pohledu každý takový případ funguje jako zátěžový test stávajících teorií. Pokud nelze jev snadno zasadit do existujícího rámce, musí být teorie doplněna nebo částečně přepracována.

Pro běžného pozorovatele je ASKAP J1424 připomínkou toho, že rádiová obloha je dynamická a plná překvapení. Radioteleskopy jako ASKAP fungují trochu jako velmi citlivý radar, který zachycuje kosmické „tik-tak", o jehož existenci ještě nedávno nikdo neměl ani tušení. Každý nový signál tohoto druhu zvyšuje šanci, že v nadcházejících letech uslyšíme o ještě překvapivějších projevech hvězdné aktivity a jejích pozůstatků.