Forskare kan ha hittat ett kraftfullt nytt rymdobjekt: ”Det passar inte bekvämt i någon känd kategori”
Ett förvirrande kraftfullt mysteriumobjekt som finns i en närliggande galax och bara synlig hittills i millimeter radiovåglängder kan vara ett helt nytt astrofysiskt objekt till skillnad från allt astronomer har sett tidigare.
Objektet har fått namnet ’punctum’, härrörande från latin pūnctum Betydelse ”punkt” eller
”Dot” av ett team av astronomer under ledning av Elena Shablovinskaia från Instituto de Estudios Astrofísicos vid Universidad Diego Portales i Chile. Shablovinskaia upptäckte det med alma, Atacama stora millimeter/submillimeter array.
”Utanför området med supermassiva svarta hål är Punctum verkligen kraftfull,” sa Shablovinskaia till Space.com.
Astronomer vet inte vad det är ännu – bara att det är kompakt, har ett överraskande strukturerat magnetfält och är i sitt hjärta ett objekt som strålar intensiva mängder energi.
”När du sätter det i sammanhang är Punctum förvånansvärt ljust-10 000 till 100 000 gånger mer lysande än typiska magnetarer, cirka 100 gånger ljusare än mikrokvasarer och 10 till 100 gånger ljusare än nästan alla kända Supernova, med bara krabba nebula som överträffade den bland stjärnrelaterade källor i vår galax,” sa Shablovinia.
Punctum ligger i Active Galaxy NGC 4945, som är en ganska nära granne till vår Milky Way Galaxy, som ligger 11 miljoner ljusår bort. Det är precis utanför den lokala gruppens gränser. Trots denna närhet kan det inte ses i optiskt eller röntgenljus utan snarare bara millimeter radiovåglängder. Detta har bara fördjupat mysteriet, även om James Webb Space Telescope (JWST) ännu inte har tittat på objektet i våglängder i närheten och mitten av infraröd.
Släkt: hoppsan! Eardel, den mest avlägsna stjärnan som någonsin upptäckts, kanske inte är en stjärna, avslöjar James Webb Telescope
Vad kan punctum vara?
Dess ljusstyrka förblev densamma över flera observationer som utfördes 2023, vilket innebär att det inte är en flare eller någon annan typ av övergående fenomen. Millimetervågstrålning kommer vanligtvis från kalla föremål som unga protoplanetära skivor och interstellära molekylmoln. Men mycket energiska fenomen som kvasarer och pulsar kan också producera radiovågor genom synkrotronstrålning, där laddade partiklar rör sig nära hastigheten på ljusspiral runt magnetfältlinjer och strålar radiovågor.
Det vi vet om Punctum är att baserat på hur starkt polariserat dess millimeterljus är, måste den ha ett mycket strukturerat magnetfält. Och så tror Shablovinskaia att det vi ser från Punctum är synkrotronstrålning. Objekt med stark polarisering tenderar att vara kompakta föremål, eftersom större föremål har röriga magnetfält som tvättar ut någon polarisering.
Kanske den synkrotronstrålningen drivs av en magnetar, tror teamet, vilket är en mycket magnetisk pulsar. Men medan en magnetars beställda magnetfält passar räkningen, är magnetarerna (och vanliga pulsars för den delen) mycket svagare vid millimetervåglängder än punctum är.
Supernova -rester som Crab Nebula, som är de röriga innderna som sprängdes ut i en stjärna som exploderade 1054AD, är ljusa vid millimetervåglängder. Problemet är att supernova-rester är ganska stora-själva krabba-nebulan är ungefär 11 ljusår över-medan Punctum helt klart är ett mycket mindre, kompakt objekt.
”För närvarande står Punctum verkligen isär – det passar inte bekvämt i någon känd kategori,” sade Shablovinskaia. ”Och ärligt talat, ingenting som detta har dykt upp i några tidigare millimeterundersökningar, till stor del för att vi tills nyligen inte hade något så känsligt och högupplöst som Alma.”
Det finns varning som Punctum bara kan vara en outlier: en extrem version av ett annars bekant objekt, till exempel en magnetar i en ovanlig miljö, eller en supernova kvarvarande interagerande med tätt material. För tillfället är det dock bara gissningar som saknar stödjande bevis. Det är mycket möjligt att Punctum verkligen är den första av en ny typ av astrofysiskt objekt som vi inte har sett förut bara för att bara Alma kan upptäcka dem.
När det gäller Punctum är det 100 gånger svagare än NGC 4945: s aktiva kärna som aktiveras av ett supermassivt svart hål som matar på infallande materia. Punctum skulle förmodligen inte ha märkts alls i ALMA -uppgifterna om det inte var för dess exceptionellt starka polarisering.
Ytterligare observationer med Alma kommer säkert att hjälpa till att belysa vilken typ av objekt punctum är. Observationerna som upptäckte Punctum var faktiskt fokuserade på NGC 4945: s ljusa aktiva kärna; Det var bara händelse som Punctum noterades inom synfältet. Framtida ALMA-observationer som riktar sig till Punctum skulle istället kunna gå till mycket lägre ljudnivåer utan att oroa sig för att galaxens ljusa kärna är överutsatt, och det kan också observeras över olika frekvenser.
Den största hjälpen kan potentiellt komma från JWST. Om den kan se en infraröd motsvarighet, kan dess större upplösning hjälpa till att identifiera vad Punctum är.
”JWST: s skarpa upplösning och breda spektrala intervall kan hjälpa till att avslöja om Punctums utsläpp är rent synkrotron eller involverar damm- eller utsläppslinjer,” sade Shablovinskaia.
För tillfället är det allt ifs och buts, och allt vi kan säga säkert är att astronomer har ett äkta mysterium på sina händer som hittills har lämnat dem att känna sig flumoxed.
”I alla fall”, avslutade Shablovinskaia, ”visar Punctum oss att det fortfarande finns mycket att upptäcka i millimeterhimlen.”
Ett papper som beskriver upptäckten av Punctum har accepterats av tidskriften Astronomy & Astrophysics, och ett förtryck finns tillgängligt på Astro.ph.
