A jel, amely túl lassan villogott és a semmiből jött

Az ausztrál sivatag mélyén, ahol a mobiltelefonok és városok zaja már nem zavarja az eget, rádiótányérok figyelik az univerzum suttogását. 2025 januárjában az Australian SKA Pathfinder, vagyis az ASKAP egy olyan jelet talált, amely első pillantásra egyszerre tűnt szabályosnak, idegennek és lehetetlenül lassúnak. A forrás neve: ASKAP J142431.2−612611. Rövidebben: ASKAP J1424.

Ez önmagában is izgalmas volna. De volt még valami: a jel szinte teljesen polarizált volt.

Mi az ASKAP?

Az ASKAP egy ausztrál rádióteleszkóp-rendszer Nyugat-Ausztrália rádiócsendes vidékén. Nem egyetlen óriási tányérból áll, hanem sok antennából, amelyek együtt úgy működnek, mintha egy hatalmasabb műszert alkotnának. Erőssége, hogy nagy égterületeket tud gyorsan átvizsgálni. Pont az ilyen furcsa, ritkán felvillanó objektumok felfedezéséhez ideális.

Az ASKAP J1424-et az Evolutionary Map of the Universe, vagyis EMU égboltfelmérési program adataiban találták meg. A kutatók kifejezetten olyan rádióforrásokat kerestek, amelyek erősen polarizáltak. Ez jó stratégia, mert az erős polarizáció gyakran mágneses, rendezett, extrém környezetre utal.

És az ASKAP J1424 pontosan ilyen volt.

Honnan jön a jel?

A forrás pozíciója az égen nagyjából a következő: rektaszcenzió 14h24m31s, deklináció −61°26′ környéke. Ez a déli égbolton, a Tejútrendszer síkjához viszonylag közel található irány. Ez fontos részlet, mert a galaktikus sík felé sok por és csillagközi anyag takarja el a látható és infravörös fényt.

Vagyis nem arról van szó, hogy a jel “a semmiből” jött. Van iránya. Csak azt nem tudjuk még, pontosan milyen objektum van azon a helyen.

A kutatók nem találtak optikai vagy közeli infravörös megfelelőjét sem korábbi égboltfelmérésekben, sem célzott Gemini South megfigyelésekben. Ez több dolgot is jelenthet: lehet, hogy a forrás nagyon halvány, lehet, hogy erősen takarja a galaktikus por, vagy lehet, hogy maga az objektum olyan természetű, amely rádióban látványos, fényben viszont alig árulja el magát.

A távolsága sem biztos. A rádiójelek terjedése alapján lehet következtetni arra, mennyi elektronos anyagon haladtak át, de ennél a forrásnál a mérés nem elég egyértelmű. A jel alakja maga is változhat a frekvenciával, ezért nehéz tisztán szétválasztani, mi a csillagközi tér hatása, és mi a forrás saját viselkedése.

Mit jelent az, hogy polarizált?

A rádióhullám elektromágneses hullám. Van benne elektromos tér, amely rezeg. Ha ez a rezgés összevissza irányokban történik, akkor a sugárzás polarizálatlan vagy gyengén polarizált. Ha viszont a rezgés rendezett mintázatot követ, akkor polarizált.

A polarizáció lehet lineáris, amikor az elektromos tér egy síkban rezeg. Lehet körkörös, amikor a rezgés iránya csavarodva halad, mint egy dugóhúzó. És lehet elliptikus, ami a kettő közötti állapot.

Az ASKAP J1424 jele különösen érdekes volt, mert a mérések szerint a pulzus teljes profilján át közel 100 százalékos polarizációt mutatott. Ráadásul a jel a pulzus során elliptikus polarizációból lineárisba ment át. Ez nem hétköznapi rádiózaj. Ez rendezett, mágneses környezetre utal.

Képzeljük el úgy, mintha nemcsak azt hallanánk, hogy valaki kopog az univerzum falán, hanem azt is, hogy mindig ugyanolyan szögből, ugyanolyan mozdulattal kopog. A polarizáció a mozdulat irányát árulja el.

Miért furcsa a 36 perc?

Az ismert pulzárok többsége neutroncsillag: egy összeomlott csillag rendkívül sűrű maradványa, amely gyorsan forog, és mágneses pólusai mentén rádiósugárzást bocsát ki. Amikor ez a sugárnyaláb végigsöpör a Föld irányán, rádióvillanást látunk. Olyan, mint egy kozmikus világítótorony.

A klasszikus pulzárok periódusa általában milliszekundumoktól másodpercekig tart. Vannak lassabb neutroncsillagok és magnetárok is, de a 36 perc rendkívül hosszú. Ilyen lassú forgás mellett a hagyományos pulzármodellek nehezen magyarázzák, hogyan maradhat fenn erős, koherens rádiósugárzás.

Ezért tartozik az ASKAP J1424 az úgynevezett hosszú periódusú rádiótranziensek közé. Ezek olyan objektumok, amelyek nem másodpercenként, hanem percek vagy órák ritmusában adnak erős rádióimpulzusokat. Néhány éve még szinte nem is ismertünk ilyeneket. Most úgy tűnik, egy új csillagászati család bontakozik ki előttünk.

Túl szabályos. Ez gyanús?

A szabályosság valóban feltűnő, de az univerzumban a szabályosság nem ritka. A forgó neutroncsillagok, kettős csillagrendszerek, keringő fehér törpék, mágneses tengelyek és pályaperiódusok mind képesek rendkívül pontos ritmust létrehozni.

Az ASKAP J1424 esetében a pulzusprofil nyolc napon át stabil volt. Ez arra utal, hogy nem véletlenszerű kitöréssorozatról van szó, hanem valamilyen ismétlődő geometria vagy óra működik a háttérben. Lehet forgás. Lehet keringés. Lehet két mágneses tér időszakos találkozása.

A kutatók egyik lehetséges magyarázata szerint a forrás talán egy fehér törpét tartalmazó kettős rendszer lehet. A fehér törpe egy Naphoz hasonló csillag maradványa: Föld méretű, de csillagtömegű, sűrű objektum. Ha erős mágneses tere van, és egy társcsillag anyagával vagy mágneses szelével kölcsönhatásba lép, időszakos rádióimpulzusokat hozhat létre.

Ez azért vonzó magyarázat, mert más hosszú periódusú rádiótranzienseknél is felmerült már a mágneses fehér törpe és társcsillag párosa. De az ASKAP J1424 esetében ez még nem bizonyított.

Akkor nem idegen jel?

A tudomány jelenlegi állása szerint nincs ok arra, hogy idegen technológiára gondoljunk. Az “idegennek” tűnő itt inkább azt jelenti: idegen a megszokott kategóriáinktól.

Az ASKAP J1424 túl lassú ahhoz, hogy kényelmesen klasszikus pulzárként magyarázzuk. Túl erősen polarizált ahhoz, hogy egyszerű háttérzaj legyen. Túl szabályos ahhoz, hogy pusztán kaotikus csillagkitörésnek tűnjön. De az univerzum tele van extrém mágneses objektumokkal, plazmákkal és kompakt csillagmaradványokkal, amelyek sokkal furcsább dolgokra képesek, mint amit a hétköznapi képzeletünk diktál.

A “túl idegen” érzés gyakran abból fakad, hogy a természet olyan jelenséget mutat, amelyet még nem soroltunk be.

Miért kapcsolt ki?

Ez az egyik legizgalmasabb rész. Az ASKAP J1424 nem sugárzott folyamatosan. A 2025 januári aktív ablakban pulzált, később viszont nem sikerült újra észlelni. Archív rádióadatokban sem találtak egyértelmű korábbi jelet.

Ez azt jelentheti, hogy az objektum időszakosan aktív: napokra bekapcsol, majd hónapokra vagy évekre elnémul. Lehet, hogy a rádiósugár csak bizonyos geometriai helyzetben éri el a Földet. Lehet, hogy a forrásban időnként anyag jut a mágneses térbe, és csak akkor indul be a rádióemisszió. Vagy lehet, hogy egy egyszeri esemény, például plazmaanyag befogása indította el a nyolcnapos aktivitást.

A csillagászok ezért további megfigyeléseket terveznek. Nem elég egyszer elkapni a kozmikus villogást. Meg kell várni, visszatér-e.

Lehet, hogy sok ilyen jel van?

Igen, és talán ez a felfedezés legfontosabb üzenete. Az ASKAP J1424 nem magányos csoda, hanem egy növekvő rejtély része. Az elmúlt években több hosszú periódusú rádiótranzienst találtak, amelyek percek vagy órák alatt ismétlődnek. Eddig azért nem vettük észre őket nagy számban, mert a rádiócsillagászat keresési módszerei sokáig más időskálákra voltak optimalizálva.

A nagyon gyors jeleket — például a milliszekundumos gyors rádiókitöréseket — más módszerekkel keressük. A napok vagy évek alatt változó forrásokat megint másképp. A 10 másodperctől több óráig tartó, ritkán felvillanó pulzusok sokáig a két megfigyelési stratégia közé estek. Mintha az univerzum egy olyan tempóban kopogott volna, amelyre nem figyeltünk eléggé.

Az ASKAP és hasonló széles látómezejű rádiótávcsövek most megnyitották ezt az időablakot. Könnyen lehet, hogy nem az ASKAP J1424 a különös kivétel, hanem csak az egyik első tagja egy eddig rejtett populációnak.

Mit tanulhatunk belőle?

Az ASKAP J1424 azért fontos, mert a határokat feszegeti. Megmutatja, hogy a “pulzáló rádióforrás” fogalma nem merül ki a klasszikus pulzárokban. Lehetnek lassúbb, szeszélyesebb, mágnesesebb vagy összetettebb rendszerek, amelyek eddig egyszerűen elbújtak a megfigyelési réseinkben.

A jel polarizációja a mágneses tér szerkezetéről mesél. A 36 perces periódus valamilyen kozmikus órára utal. Az eltűnése azt üzeni, hogy a forrás aktivitása időszakos. Az optikai és infravörös megfelelő hiánya pedig azt jelzi, hogy a rádióégbolt olyan dolgokat is felfed, amelyeket a látható fényben néma univerzum elrejt.

A történet vége tehát még nincs megírva. Lehet, hogy az ASKAP J1424 egy furcsa fehér törpés kettős rendszer. Lehet, hogy egy lassú, különleges neutroncsillag. Lehet, hogy valami olyan átmeneti kategória, amelyre még nincs jó nevünk.

De egy dolog biztos: nem azért izgalmas, mert biztosan idegen. Hanem azért, mert a természet megint emlékeztetett minket arra, hogy az univerzum nem köteles a tankönyveink fejezetei szerint viselkedni.

A legfontosabb forrás a felfedezést leíró tanulmány: az ASKAP J1424-et az ASKAP EMU felmérésében azonosították, majd az ATCA-val követték; a kutatók 8 napos aktív időszakot, 36 perces periódust, optikai/infravörös megfelelő hiányát és közel 100%-os polarizációt írnak le. A részletes cikk szerint a forrást 2025. január 9-i ASKAP-megfigyelésben fedezték fel, utána ATCA, MeerKAT, Parkes/Murriyang és MWA megfigyelésekkel próbálták követni, de csak ASKAP- és ATCA-adatokban jelent meg egy rövid aktív ablakban.

Az eredet még nyitott kérdés. A szerzők szerint nem találtak optikai vagy infravörös párt, a forrás alacsony galaktikus szélességen van, ahol a por erősen takarhat, és további VAST-megfigyelések dönthetik el, ismétlődő aktivitásról vagy egyszeri/plazmabefogási eseményről van-e szó. A “több ilyen lehet” gondolatot erősíti, hogy a tanulmány szerint a hosszú periódusú tranziensek felfedezését éppen a nagy látómezejű rádióműszerek és új keresési módszerek tették lehetővé.