ASKAP J173608.2-321635 não é um nome feito para memória. Este é um rótulo coletivo, do tipo que os astrónomos usam quando um objeto ainda não adquiriu uma identidade conhecida.
Isso faz parte da questão. A fonte apareceu seis vezes em observações de rádio perto do centro da Via Láctea em 2020, depois recusou-se a aparecer nos locais habituais onde os astrónomos procuravam uma explicação. O acompanhamento radiográfico não revelou recorrência. Observações no infravermelho próximo não encontraram contrapartida. O sinal de rádio em si é variável, altamente polarizado e difícil de enquadrar nas categorias existentes.
Os resultados não são evidências de um novo tipo de objeto. É uma falha bem documentada da interpretação normal cobrir todas as evidências.
O que ASKAP viu
O artigo original da descoberta foi publicado no The Astrophysical Journal em 2021 por Jiteng Wang e colegas. A equipe relatou Descoberta de ASKAP J173608.2-321635 Usando o Australian Square Kilometer Array Pathfinder, ou ASKAP, como uma fonte pontual transitória altamente polarizada.
A fonte foi encontrada na pesquisa ASKAP Variables and Slow Transients, conhecida como VAST. Foi detectado seis vezes entre janeiro e setembro de 2020 a 888 MHz no plano galáctico e a cerca de quatro graus do centro galáctico. Quando visível, mostrou cerca de 25% de polarização circular, uma característica interessante porque a emissão de rádio polarizada circularmente pode apontar para processos coerentes ou fortemente magnetizados.
Era um espectro íngreme e altamente variável. Em termos simples, era brilhante em baixas frequências de rádio, variava fortemente com o tempo e não se comportava como uma fonte de rádio de fundo estacionária.
Este é exatamente o tipo de objeto que um levantamento de rádio de campo amplo foi projetado para capturar. D Pesquisa piloto VASTEles foram projetados para procurar fontes que variam em escalas de tempo de segundos a anos, conforme descrito por Murphy e colegas. O amplo campo de visão do ASKAP torna-o particularmente útil para encontrar objetos que seriam fáceis de perder se um telescópio tivesse que saber onde e quando olhar.
A não detecção é importante
Após a detecção do ASKAP, a equipe observou o campo com o MeerKAT de novembro de 2020 a fevereiro de 2021. No início, a fonte não foi detectada, depois apareceu em 7 de fevereiro de 2021, atingindo um pico de densidade de fluxo de 5,6 milijanski. Ele desaparece rapidamente em uma escala de tempo de cerca de um dia.
MeerKAT adiciona um segundo detalhe importante. A fonte foi polarizada circularmente e apresentou até 80 por cento de polarização linear. A sua medição de spin, uma quantidade relacionada com a forma como o plasma magnetizado distorce a polarização das ondas de rádio, mudou significativamente ao longo dos três dias.
Depois veio a ausência. Wang e colegas não relataram nenhuma contrapartida de raios X no Swift ou nas observações lunares cerca de uma semana após a primeira detecção do MeerKAT. Eles não relatam nenhuma contrapartida em observações novas ou de arquivo no infravermelho próximo abaixo de uma magnitude de banda J de 20,8.
Essas não-detecções não são apenas caixas vazias sobre uma mesa. Eles removem algumas explicações comuns. Uma estrela ardente, uma anã marrom próxima, um binário de raios X, um magnetar, um pulsar e uma antiga classe chamada transientes de rádio do centro galáctico explicam, cada um, parte do comportamento, mas nenhum deles é confortável em todos os comprimentos de onda e todos os períodos.
Por que rótulos simples não funcionam
Uma estrela de baixa massa ou anã marrom pode produzir explosões de rádio, às vezes altamente polarizadas. Mas a falta de uma contraparte infravermelha é difícil se o objeto estiver próximo e estelar. Um pulsar poderia explicar a emissão de rádio polarizada, mas as pesquisas não revelaram os pulsos esperados, e a dispersão em direção ao interior da galáxia complica a comparação.
Um ímã também é tentador. Os ímãs são estrelas de nêutrons fortemente magnetizadas e podem produzir algum comportamento incomum de rádio. Mas a falta de raios X é um problema, porque os ímanes conhecidos são geralmente muito mais visíveis em observações de alta energia. A aparência lenta e irregular da fonte também não corresponde perfeitamente aos pulsos regulares esperados de uma estrela de nêutrons em rotação.
Um pequeno grupo de fontes de rádio descobertas em pesquisas anteriores em direção ao interior da Via Láctea pode ser a semelhança familiar mais próxima com os transientes de rádio do Centro Galáctico. O ajuste também não está certo. ASKAP J173608.2-321635 fica perto do Centro Galáctico, mas não em Sagitário A*, e a sua polarização e variabilidade conferem-lhe uma assinatura específica.
É por isso que o papel principal é finalizado com cuidado. Os autores não reivindicaram diretamente a descoberta de uma nova classe. Eles escrevem que a fonte pode representar parte de uma nova classe de objetos descobertos através de pesquisas de imagens de rádio.
Uma aura de rádio posterior aguçou a imagem
O objeto não desapareceu completamente da radioastronomia. Em uma pré-impressão de 2024, Kiera Weatherhead e colegas relatam Medições espectrais e de polarização de THOR-GC e VLITECom base nas mesmas observações transitórias em três épocas em março de 2020, abril de 2020 e fevereiro de 2021.
Esse trabalho só encontrou a fonte em 11 de abril de 2020, nesses dados, com densidade de fluxo de 20,6 miliszanski a 1,23 GHz. VLITE detectou em 339 MHz. Os autores estimam um intervalo espectral abaixo de um GHz e uma faixa de medição de spin maior do que o relatado anteriormente.
A sua possível explicação não era uma nova partícula exótica ou um sinal vindo de fora da astrofísica. Eles sugeriram que os dados poderiam ser consistentes com uma estrela de nêutrons altamente supersônica interagindo com um ambiente variável. Esta ainda é uma possibilidade, não uma detecção.
É uma mudança importante de ênfase. Quanto mais tempo a fonte estiver limitada apenas à detecção intermitente de rádio e a nenhuma detecção em outro lugar, mais ambiental e interno se tornará o problema. Os astrônomos precisam saber não apenas qual objeto está emitindo, mas também por qual material magnético as ondas de rádio estão passando.
Por que as pesquisas de rádio estão agora encontrando esses objetos?
ASKAP J173608.2-321635 pertence a uma mudança maior na astronomia. Pesquisas de rádio de campo amplo estão começando a encontrar objetos que não se anunciam em catálogos ópticos, arquivos de raios X ou imagens infravermelhas. Algumas podem ser versões incomuns de sistemas conhecidos. Outros podem exigir uma nova categoria.
A leitura mais segura é ASKAP J173608.2-321635 não classificada. Suas seis detecções ASKAP em 2020, a explosão MeerKAT de fevereiro de 2021, forte polarização, mudanças nas medições de rotação e falta de raios X e contrapartes infravermelhas são limitações das observações reais. O rótulo “novo tipo de objeto” ainda é uma possibilidade, não um resultado estabelecido.
O próximo passo também é simples. A fonte deve ser ligada novamente enquanto observa instalações de rádio, raios X, infravermelho e possivelmente ópticas ao mesmo tempo. Até lá, permanece o que o seu nome indica: uma posição no céu, um conjunto de medidas e uma lacuna no catálogo.
