I början av 2020, vi upptäckte en ovanlig radiosignal som kom från någonstans nära mitten av vår galax. Signalen blinkade på och av, växer 100 gånger ljusare och svagare med tiden.

Vad mer, radiovågorna i signalen hade en ovanlig "cirkulär polarisation, " vilket innebär att det elektriska fältet i radiovågorna spiralerar runt när vågorna färdas genom rymden.

Vi såg först signalen med hjälp av Australian Square Kilometer Array Pathfinder Telescope (ASKAP), följdes sedan upp med andra teleskop runt om i världen och i rymden. Trots våra bästa ansträngningar, vi kan fortfarande inte räkna ut exakt vad som producerade dessa mystiska radiovågor.

En märklig signal från hjärtat av Vintergatan

Vi har undersökt himlen med ASKAP under 2020 och 2021 på jakt efter ovanliga nya föremål, i ett projekt som kallas undersökningen Variables and Slow Transients (VAST).

Det mesta astronomer ser i yttre rymden är ganska stabila och förändras inte mycket på mänskliga tidsskalor. Det är därför objekt som förändras (känd som variabler) eller dyker upp och försvinner (känd som transienter) är så intressanta.

Transienter är vanligtvis kopplade till några av de mest energiska och våldsamma händelserna i universum, såsom döden av massiva stjärnor. Under det senaste decenniet har tusentals transienter upptäckts vid optiska våglängder och röntgenvåglängder, men radiovåglängder är i stort sett outnyttjade.

När vi tittade mot mitten av vår galax (Vintergatan), vi hittade en källa som vi kallade ASKAP J173608.2-321635 (det här catchy namnet kommer från dess koordinater i himlen). Detta föremål var unikt genom att det började osynligt, blev ljust, bleknade bort, och dök sedan upp igen. Detta beteende var extraordinärt.

Förutom att förändras över tid, signalen var cirkulärt polariserad. Våra ögon kan inte skilja mellan polariserat och opolariserat ljus, men ASKAP har motsvarigheten till polaroidsolglasögon för radiovågor.

Polariserade radiokällor är extremt sällsynta:vi kan hitta färre än tio cirkulärt polariserade källor av tusentals. Nästan alla är källor vi förstår väl, såsom pulsarer (snabbt roterande, starkt magnetiserade rester av exploderade stjärnor) eller starkt magnetiserade röda dvärgstjärnor.

Hitta fler bevis

Att undersöka ett nytt astronomiskt objekt är lite som ett detektivjobb. Vi behöver bevis för att avgöra vad det är.

Baserat på våra ASKAP-data, vi trodde att det nya objektet kunde vara en pulsar eller en flammande stjärna:båda typerna av objekt kan polariseras, och förändring i ljusstyrka. Dock, vi behövde hitta fler ledtrådar.

Därefter observerade vi källan med Parkes radioteleskop i New South Wales för att avgöra om det var en pulsar. Dock, dessa observationer gav ingenting.

Vi provade sedan det känsligare MeerKAT-radioteleskopet i Sydafrika. Eftersom signalen var intermittent, vi observerade det i 15 minuter med några veckors mellanrum, hoppas vi skulle se det igen. Lyckligtvis, signalen kom tillbaka, men källans beteende var nu dramatiskt annorlunda. Källan försvann under loppet av en enda dag, även om det hade varat i veckor i våra tidigare ASKAP-observationer.

Det är alltid en bra idé att undersöka ur flera perspektiv. Teleskop som arbetar vid andra våglängder kan fungera som ytterligare ett par ögon för att hjälpa oss att hitta nya ledtrådar.

Efter MeerKAT-detekteringen, vi sökte efter källan i röntgenstrålar (med hjälp av det rymdbaserade Neil Gehrels Swift Observatory och Chandra X-ray Observatory) och infrarött (med hjälp av Gemini-teleskopet i Chile). Dock, vi såg ingenting.

Fortfarande ett mysterium

Vi har observerat detta märkliga objekt vid flera våglängder med hjälp av teleskop på tre kontinenter och i rymden. Vad kan vi säga om vad det egentligen är?

Kan det vara en stjärna? Det verkar osannolikt eftersom stjärnor också avger mycket av sitt ljus i det optiska och infraröda (som solen), men vi upptäcker ingenting vid dessa våglängder.

Kan det vara en pulsar? Som vår signal, pulsarer producerar polariserade radiovågor och kan variera dramatiskt i ljusstyrka. Men det kännetecknande för pulsarer är snabba pulser mellan millisekunder och sekunder långa, och vi upptäckte inte dessa med Parkes eller MeerKAT.

Är källans närhet till mitten av vår galax en ledtråd? Under de senaste 15 åren, ett antal spännande radiokällor har upptäckts mot det galaktiska centrumet (inklusive en som kallas "kosmisk burper"). Vi vet inte vad de är, men de kallas fantasifullt Galactic Center Radio Transients (GCRTs).

Är de relaterade till ASKAP J173608.2-321635? Det finns vissa likheter, men det finns också skillnader. Och även de kända GCRT:erna uppvisar mångfald, och kanske inte har ett gemensamt ursprung. Så vår signal är fortfarande ett mysterium.

Vi kommer att fortsätta observera denna källa på nya sätt. Det är bara den första av många ovanliga transienta källor som vi förväntar oss att hitta med den kraftfulla ASKAP-arrayen, och det ger en fingervisning om framtiden för radioastronomi.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.