En ny upptäckt har höjt den utbredda uppfattningen att alla pulsarer är ordnade tickande klockor i universum. En undersökning gjord vid Arecibo-observatoriet i Puerto Rico har slumpmässigt upptäckt två extremt märkliga pulsarer som genomgår en "kosmisk försvinnande handling". Ibland är de där, och sedan under mycket långa perioder, de är inte.

Att inse existensen av detta märkliga beteende var slumpmässigt i sig. Det krävdes stort tålamod från ett team av radioastronomer vid Jodrell Bank i Storbritannien under ledning av professor Andrew Lyne vid University of Manchester för att bekräfta existensen av dessa mestadels osynliga pulsarer.

Pulsarerna roterar snabbt, starkt magnetiserade neutronstjärnor. De är cirka 20 mil breda med massor av cirka 500, 000 jordar. Rotationen skickar laddade partiklar som strömmar ut från magnetpolerna, får strålar av radiovågor att svepa runt himlen – som ljusstrålarna från en fyr. Detta resulterar i pulser, som kan tas emot av markbundna radioteleskop.

Intermittenta pulsarer är en sällan observerad population av pulsarer, som har två tillstånd - ett när de pulserar som normala pulsarer (PÅ-tillståndet), och en annan när de mystiskt misslyckas med att fungera, producerar inga radiovågor alls (AV-läget). "De växlar omedelbart mellan staterna, " konstaterar Lyne. "De är PÅ och sedan är de borta, försvinner utan någon uppenbar varning."

Ett pulsarstudieteam med 34 medlemmar, inklusive Dr Andrew Seymour, en USRA postdoc vid Arecibo, använde 7-strålemottagaren för att utföra rutinmässiga pulsarsökningar i vad de kallar PALFA (Pulsar Arecibo L-Band Feed Array) Survey. De två nyligen upptäckta intermittenta pulsarerna tillbringar större delen av sin tid i AV-tillståndet. Tre andra liknande pulsarer är också kända, men de är mest PÅ.

I september 2012, ett av dessa nya föremål upptäcktes sända ut mycket ljusa pulser, och den var märkt PSR J1929+1357. Av 169 nya pulsarer, uppföljningsobservationer av hälften av dem hade initierats vid Jodrell Bank och denna kandidat bekräftades som en pulsar i februari 2013 med hjälp av 250-ft Lovell-teleskopet vid det andra försöket. "Under de följande nio månaderna observerades det inte mindre än 650 gånger - 100 timmar, " sa professor Benjamin Stappers från Jodrell Bank Center for Astrophysics och en medförfattare till publikationen. "Den var PÅ vid endast 5 tillfällen - bara 0,8 % av tiden."

Den viktigaste implikationen av denna upptäckt är att det måste finnas ett extremt stort antal dessa försvinnande pulsarer. PALFA-undersökningen, som är riktad mot en del av Vintergatan som är synlig för Arecibo-skålen, täcker endast varje position i undersökningen en gång. Den passerade förmodligen över 130 liknande pulsarer, men detta var den enda som var PÅ vid observationstillfället. Vidare, om det inte vore för de tidiga signalerna på Jodrell Bank, denna pulsar kunde lätt ha kasserats som en falsk upptäckt, troligen från radiofrekventa störningar. PALFA-teamet uppskattar att det finns cirka 3, 000 sådana intermittenta pulsarer i undersökningsområdet, mycket större än populationen av normala pulsarer.

"Dessa försvinnande pulsarer kan vida överstiga normala pulsarer, " sa Dr. Victoria Kaspi vid McGill University i Kanada och huvudutredaren på PALFA-projektet. "Faktum är att, de kan omdefiniera vad vi tänker på som normalt."

Varför detta konstiga beteende? Trots allt, sedan den ursprungliga pulsarupptäckten 1967, de har kallats förunderligt exakta kosmiska klockor som tickar stadigt i miljoner år med en kadens som överträffar tickandet hos våra bästa laboratorieklockor. Men dessa långvariga intermittenta pulsarer är för det mesta osynliga, vilket är ungefär lika användbart som att ha klockan på väggen som är gömd bakom en gardin för det mesta.

"Förklaringen till PÅ-AV-beteendet förblir ett pussel, " säger Seymour. "Det indikerar att pulsarmiljön förändras, men vad dessa förändringar innebär är öppet för debatt."

Senaste observationer av dessa udda pulsarer tyder på att deras rotationsbromsningshastighet när AV är endast 80 procent av hastigheten när den är PÅ. En egenskap hos "normala" pulsarer är att deras puls avtar mycket gradvis över tiden. PALFA-teamet misstänker att strömmen av laddade partiklar, som driver radiostrålarna som kommer från pulsaren, får också pulsaren att snurra ner snabbare. När AV, denna partikelström misslyckas av någon anledning och rotationshastigheten reduceras. Men som Seymour noterar, det finns ännu ingen överenskommelse i pulsargemenskapen om ON-OFF-mekanismen.

Den ändrade spinnhastigheten härleds genom att beräkna hur många slag som missades under pulsarens osynliga faser.

PALFA-undersökningar pågår, och ingen kan förutse om och när fler exempel på detta fascinerande nya fenomen kommer att hittas. Att fånga en annan intermittent pulsar i dess PÅ-läge är upp till slumpen. Finns det en annan kandidat där ute som är redo att avslöja sina hemligheter, eller kommer den för alltid att lura gömd i rymdens mörka okända?

Lyne hoppas att uppföljningsmätningar av PSR J1929+1357 kommer att ge en sällsynt inblick i pulsaremissionsmekanismens fysik och det föränderliga spin-down-fenomenet.