Magneter är bisarra föremål – massiva, snurrande neutronstjärnor med magnetfält bland de mest kraftfulla kända, kan skjuta av korta skurar av radiovågor så ljusa att de är synliga över hela universum.

Ett team av astrofysiker har nu hittat en annan egenhet med magnetarer:De kan sända ut skurar av lågenergigammastrålar i ett mönster som aldrig tidigare setts i något annat astronomiskt objekt.

Det är oklart varför detta skulle vara, men magnetarerna själva är dåligt förstådda, med dussintals teorier om hur de producerar radio- och gammastrålning. Erkännandet av detta ovanliga mönster av gammastrålningsaktivitet kan hjälpa teoretiker att ta reda på de inblandade mekanismerna.

"Magnetarer, som är anslutna med snabba radioskurar och mjuka gammarepeaters, har något periodiskt på gång, ovanpå slumpen, sa astrofysikern Bruce Grossan, en astrofysiker vid University of California, Berkeley's Space Sciences Laboratory (SSL). "Detta är ett annat mysterium utöver mysteriet om hur skurarna produceras."

Forskarna – Grossan och teoretisk fysiker och kosmolog Eric Linder från SSL och Berkeley Center for Cosmological Physics och postdoktor Mikhail Denissenya från Nazarbayev University i Kazakstan – upptäckte mönstret förra året i skurar från en mjuk gammarepeater, SGR1935+2154, det är en magnetar, en produktiv källa till mjuka eller lägre energi gammastrålningskurar och den enda kända källan till snabba radioskurar inom vår Vintergatans galax. De fann att föremålet avger slumpmässiga skurar, men bara inom vanliga fyra månaders tidsperioder, varje aktivt fönster separerat av tre månaders inaktivitet.

Den 19 mars, teamet laddade upp ett förtryck som hävdade "periodiskt fönsterbeteende" i mjuka gammaskurar från SGR1935+2154 och förutspådde att dessa skurar skulle starta upp igen efter 1 juni – efter tre månaders uppehåll – och kunde inträffa under ett fyra månader långt fönster som slutade i oktober. 7.

Den 24 juni, tre veckor in i aktivitetsfönstret, den första nya skuren från SGR1935+2154 observerades efter det förutsagda tre månaders gapet, och nästan ett dussin fler skurar har observerats sedan, inklusive en den 6 juli, dagen då tidningen publicerades online i tidskriften Fysisk granskning D .

"Dessa nya skurar inom det här fönstret betyder att vår förutsägelse är död på, sa Grossan, som studerar astronomiska transienter med hög energi. "Förmodligen viktigare är att inga sprängningar har upptäckts mellan fönstren sedan vi först publicerade vårt förtryck."

Linder liknar utebliven upptäckt av explosioner i tre månaders fönster med en nyckelledtråd - den "märkliga händelsen" att en vakthund inte skällde på natten - som gjorde det möjligt för Sherlock Holmes att lösa ett mord i novellen "The Adventure of Silver Blaze".

"Saknade eller enstaka data är en mardröm för alla forskare, " noterade Denissenya, den första författaren till tidningen och en medlem av Energetic Cosmos Laboratory vid Nazarbayev University som grundades för flera år sedan av Grossan, Linder och UC Berkeleys kosmolog och nobelpristagare George Smoot. "I vårat fall, det var viktigt att inse att saknade skurar eller inga skurar alls innehåller information."

Bekräftelsen av deras förutsägelse överraskade och gladde forskarna, som tror att detta kan vara ett nytt exempel på ett fenomen – periodiskt fönsterbeteende – som kan karakterisera utsläpp från andra astronomiska objekt.

Gruvdata från 27-årig satellit

Under det senaste året, forskare föreslog att utsändningen av snabba radioskurar - som vanligtvis varar några tusendels sekunder - från avlägsna galaxer kan vara samlade i ett periodiskt fönstermönster. Men uppgifterna var intermittenta, och de statistiska och beräkningstekniska verktygen för att säkra ett sådant påstående med glesa data var inte väl utvecklade.

Grossan övertygade Linder att undersöka om avancerade tekniker och verktyg kunde användas för att visa att periodiskt fönster, men slumpmässigt, också, inom ett aktivitetsfönster—beteende var närvarande i mjuka gammastrålningsdata från SGR1935+2154-magnetaren. Konus-instrumentet ombord på rymdfarkosten WIND, lanserades 1994, har spelat in mjuka gammastrålningsskurar från det objektet – som också uppvisar snabba radioskurar – sedan 2014 och missade förmodligen aldrig en ljus.

Linder, en medlem av Supernova Cosmology Project baserat på Lawrence Berkeley National Laboratory, hade använt avancerade statistiska tekniker för att studera klustringen i rymden av galaxer i universum, och han och Denissenya anpassade dessa tekniker för att analysera klustringen av skurar i tid. Deras analys, den första att använda sådana tekniker för upprepade händelser, visade en ovanlig periodicitet med fönster som skiljer sig från den mycket exakta upprepningen som produceras av kroppar som roterar eller i omloppsbana, som de flesta astronomer tänker på när de tänker på periodiskt beteende.

"Än så länge, vi har observerat skurar under 10 perioder med fönster sedan 2014, och sannolikheten är 3 på 10, 000 att medan vi tror att det är periodiskt fönster, det är faktiskt slumpmässigt, " han sa, vilket betyder att det är 99,97 % chans att de har rätt. Han noterade att en Monte Carlo-simulering indikerade att chansen att de ser ett mönster som inte riktigt finns där sannolikt är långt under 1 på en miljard.

Den senaste observationen av fem skurar inom deras förutsagda fönster, sedd av WIND och andra rymdfarkoster som övervakar gammastrålningsskurar, ökar deras självförtroende. Dock, en enda framtida skur observerad utanför fönstret skulle motbevisa hela teorin, eller få dem att göra om sin analys helt.

"Den mest spännande och roliga delen för mig var att göra förutsägelser som kunde testas i himlen. Vi körde sedan simuleringar mot verkliga och slumpmässiga mönster och fann att det verkligen berättade för oss om skurarna, " sa Denissenya.

Vad som orsakar detta mönster, Grossan och Linder kan bara gissa. Mjuka gammastrålar från magnetarer tros involvera stjärnbävningar, kanske utlöst av interaktioner mellan neutronstjärnans skorpa och dess intensiva magnetfält. Magneter roterar en gång med några sekunders mellanrum, och om rotationen åtföljs av en precession - en vingling i rotationen - kan det göra att källan till skurutsläpp pekar mot jorden endast inom ett visst fönster. En annan möjlighet, Grossan sa, är det en tät, ett roterande moln av döljande material omger magnetarn men har ett hål som endast periodvis tillåter skurar att komma ut och nå jorden.

"I detta skede av vår kunskap om dessa källor, vi kan inte riktigt säga vilken det är, ", sa Grossan. "Detta är ett rikt fenomen som troligen kommer att studeras under en tid."

Linder håller med och påpekar att framstegen gjordes genom korspollinering av tekniker från högenergiastrofysiska observationer och teoretisk kosmologi.

"UC Berkeley är en fantastisk plats där olika forskare kan mötas, " sa han. "De kommer att fortsätta att titta och lära och till och med "lyssna" med sina instrument för att få fler hundar på natten."