El telescopi Askap ha descobert una nova classe d'objectes astrofísics?

Clic per engrandir- Un complex de 36 antenes que pertanyen al radio interferòmetre ASKAP a
Csiro, Austràlia. Crèdit: Askap, Csiro.

Les imatges de ràdio australiana sembla que van recollir una emissió intermitent molt peculiar. Fins al punt que actualment, cap model astrofísic ha aconseguit resoldre la seva font de ràdio. La comunitat d'astrònoms inquieta no exclou el rastre d'una nova categoria d'objectes estel·lars.

El radiotelescopi d'Arecibo (Puerto Rico). S'havia posat en funcionament l'any 1963. I
el novembre de 2020, la National Science Foundation (NSF) va anunciar la seva
necessària demolició després de repetits trencaments en els cables de suport. El final
d'una bonica història per a aquest instrument incorpora, entre d'altres coses, a la seva
llista de premis la primera imatge d'un asteroide i un missatge de ràdio enviat a una
possible civilització extraterrestre.

L'equip de Ziteng Wang va publicar el 12 d'octubre de 2021 a  The Astrophysical Journal, el fruit d'una investigació pacient i perseverant que li ha valgut la cobertura sense reserves dels mitjans internacionals. La notorietat d'aquests resultats és de fet proporcional al grau de confusió de la comunitat científica davant el descobriment detectat.

Askap J173608.2-321635 porta els astrofísics als seus límits

Amb contribucions dels astrònoms de l'Organització de Recerca Científica i Industrial de la  Commonwealth  (Csiro), els autors de l'article comparteixen la seva il·lusió per l'enigmàtica detecció sorpresa per part del radiotelescopi Askap, conegut com J173608.2-321635, a causa de les seves coordenades en el cel. La descriuen com una font compacta, de naturalesa variable a la ràdio i situada no gaire lluny del centre galàctic (situada a uns 4º i estimada a 32.000 anys llum de la Terra). "Vam examinar el cel amb Askap per trobar nous objectes inusuals com a part del projecte Variables i transitoris lents. (VAST), del 2020 al 2021”, va contextualitzar Tara Murphy, una de les coautores de la publicació. No obstant això, els investigadors no esperaven trobar aquest fenomen a les dades: "Aquest objecte era únic, en el sentit que va començar com a invisible, després es va tornar lluminós abans d'extingir-se i finalment reaparèixer. Aquest comportament és senzillament extraordinari”.

Clic per engrandir. Les imatges de la primera línia mostren la detecció per part d'Askap del
senyal J173608.2−321635, a la freqüència 888 MHz (veure marc b), i les de la segona línia
revelen una detecció similar a 1,29 GHz gràcies a MeerKAT (veure marc e). Les escales de
color són les mateixes per a totes aquestes imatges i corresponen a la densitat de flux emesa
per la font desconeguda. Crèdit: Wang et  al.,  2021. Infografia en català: Sci-Bit.

Com que el senyal sembla intermitent en vista de la freqüència d'aparició -tretze vegades entre abril de 2019 i agost de 2020- es va fer un seguiment cada dues o quatre setmanes en paral·lel amb l'instrument de l'Observatori Sarao MeerKAT (Sud-àfrica), més sensible que el mateix Askap (sigles d'Australian Square Kilometer Array Pathfinder - Pathfinder de Matriu de Kilómetres Cuadrats Australià). Per a alleujament dels equips, les ones de ràdio es van tornar a enregistrar a 1,29 GHz, al nivell d'aquesta presumpta font resultant del pla de la Via Làctia, però amb algunes diferències notables: “ El 7 de febrer de 2021, la font va desaparèixer en un sol dia, mentre que havia durat setmanes durant les nostres observacions anteriors amb Askap" va comentar el supervisor Ziteng Wang. Un fet encara més inquietant que el seu ritme es refereix a la seva detectabilitat en altres longituds d'ona. No es va observar cap contrapartida electromagnètica en els raigs X, ni en l'infraroig proper, en el mateix període. A més, els arxius radiofònics entre 1998 i 2020 no cobreixen a  priori J173608.2-321635 (segons les campanyes d'observació NVSS, MGPS-2, Gleam, TGSS, Vlass, VLA i Atca).

Askap està a la recerca de fonts transitòries i variables a la Via Làctia

Donada la seva alta densitat estel·lar i la seva taxa de formació d'estrelles, el centre galàctic està demostrant ser una zona prometedora per a la recerca de fenòmens variables (púlsars, cefeides, trànsits d' exoplanetes, efectes de lents gravitacionals o plasma) i transitoris (fonts d'esclats gamma ràpides de ràdio, supernoves, Kilonoves, protuberàncies, etc ). Amb el progrés considerable de la radioastronomia, l'estudi d'objectes variables o transitoris sota el prisma de les ones de ràdio ajudarà sens dubte a revelar els secrets ben guardats per l'Univers.

 Clic per engrandir. El Telescopi Askap de l'agència australiana Csiro. Crèdit: Askap, Csiro

El telescopi Askap consta d'una sèrie de trenta-sis antenes de ràdio parabòliques, cadascuna de dotze metres de diàmetre, que treballen juntes per radiointerferometria, equivalent a un telescopi amb una superfície de recollida d'uns 4.000 m². Situat a l'Observatori d'Astronomia de Ràdio Murchison (Austràlia Occidental), l'instrument ha estat coordinat des de l'octubre de 2012 per l'agència del govern australià Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (Csiro). Gràcies a l'adquisició d'una velocitat de lectura extremadament alta, Askap és ara un dels millors instruments del món per cartografiar el cel, en un ampli camp de visió, a longituds d'ona de ràdio. 

Intents infructuosos d'identificar l'estrella com la font d'aquests senyals de ràdio atípics

Després de nombroses anàlisis per intentar desentranyar la naturalesa d'Askap J173608.2-321635, va sorgir que la majoria dels orígens astrofísics coneguts i probables estaven descartats. En efecte, cadascuna de les interpretacions del tipus d'estrella variable de massa baixa, estrella de neutrons, púlsar o X binari condueix a una contradicció inequívoca pel que fa a les característiques dels senyals detectats i els esperats per a aquests objectes celestes. No obstant això, queden algunes possibilitats rares, inclòs el magnetar de llarg període.

"La informació que tenim té algunes similituds amb una altra categoria emergent d'objectes misteriosos coneguts com Transients de ràdio del Centre Galàctic (GCRT)", va dir el professor David Kaplan de la Universitat de Wisconsin-Milwaukee en un comunicat de premsa. "Tot i que el nostre nou objecte comparteix certes propietats amb els GCRT, també hi ha diferències, tant més perquè aquestes fonts són mal enteses de moment. Per tant, confirmar un GCRT seria més que desentranyar el gros misteri que envolta aquestes emissions de ràdio".

Clic per engrandir. Representació artística de la detecció de Askap J173608.2-321635.
Crèdit: Sebastian Zentilomo

Per tant, per tal de limitar millor la detecció intrigant d'Askap i resoldre el seu escenari, caldrà una vigilància radiofònica contínua, acompanyada de cerques de polsos a freqüències més altes i observacions de diverses longituds d'ona. Entre altres coses, decidir amb més certesa si J173608.2-321635 és únic o més aviat relacionat amb el pla galàctic hauria d'ajudar en última instància a rastrejar-ne la naturalesa. Finalment, atès que cap de les discussions tractades a la publicació científica va permetre explicar de manera satisfactòria i sobretot completament el procés objecte d'estudi, no es pot descartar que estem davant d'una nova classe d'objectes astrofísics.

Podrem saber més sobre això gràcies a les tecnologies a punt d'entrar en funcionament: “Durant la propera dècada, el radiotelescopi transcontinental SKA (Square Kilometer Array) es posarà en servei. Serà capaç de fer mapes del cel amb una resolució increïble cada dia. Creiem que la potència d'aquest telescopi ens ajudarà a resoldre misteris com aquest darrer descobriment, però també obrirà grans franges de l'Univers per a l'exploració en l'espectre de ràdio ", va concloure la professora Tara Murphy.

Ho he vist aquí.