Jeden rodzaj szybkich błysków radiowych wyjaśniony?



Co jakiś czas na niebie pojawia się błysk światła radiowego. Trwa on zaledwie milisekundy, po czym zanika. Jest to tak zwany Szybki Błysk Radiowy (FRB), który jest trudny do zaobserwowania i zbadania. Wiemy, że są to potężne wybuchy energii, ale nie jesteśmy do końca pewni, co je powoduje.

Im więcej dowiadujemy się o FRB, tym dziwniejsze się one wydają. Większość z nich występuje poza naszą galaktyką, ale jest kilka, które wydają się pochodzić z wnętrza Drogi Mlecznej. Na ogół wydają się pojawiać na niebie w sposób przypadkowy, ale kilka z nich to powtarzające się FRB. Niektóre z nich powtarzają się nawet z zaskakującą regularnością. Z tego powodu astronomowie generalnie uważają, że nie mogą być one spowodowane przez kataklizm, taki jak ostatni wybuch radiowy gwiazdy neutronowej, która zapada się w czarną dziurę.

Jednym z prawdopodobnych kandydatów jest specjalny rodzaj gwiazdy neutronowej, znany jako magnetar

Gwiazdy neutronowe zazwyczaj mają silne pola magnetyczne, ale magnetary doprowadzają to do ekstremum. Ich pola magnetyczne mogą być tysiące razy silniejsze niż typowe pola gwiazd neutronowych. Są one tak potężne, że mogą podgrzać swoją powierzchnię do temperatury ponad 10 milionów Kelwinów.

Magnetary są aktywne magnetycznie i termicznie, więc mogą robić wyrzuty gorącej materii i magnetycznych naładowanych rozbłysków. Jest to podobne do aktywności powierzchniowej naszego Słońca, ale na znacznie potężniejszym poziomie. Kiedy magnetar ma rozbłysk, może wytworzyć eksplozję intensywnego promieniowania rentgenowskiego i gamma. Gwiazdy te są znane na przykład jako źródło miękkiego powtarzalnego promieniowania gamma. Ponieważ rozbłyski zjonizowanego gazu mogą wytwarzać światło radiowe gdy oddziałują z polem magnetycznym, uważa się, że magnetary mogą również tworzyć szybkie błyski radiowe.

Niedawno pewien zespół znalazł dowody na poparcie tej tezy. Około 30 000 lat świetlnych od Ziemi znajduje się magnetar znany jako SGR J1935+2154. W połowie kwietnia 2020 r. wszedł on w okres aktywności, więc zespół postanowił go obserwować za pomocą satelity Insight-HXMT. Zaobserwowano setki wybuchów promieniowania rentgenowskiego z magnetara. Następnie, 28 kwietnia, radioteleskop CHIME zaobserwował szybki błysk radiowy FRB 200428, który znajdował się w tej samej lokalizacji i odległości co magnetar. Błysk FRB nastąpił zaledwie 8,6 sekundy po tym, jak zespół zaobserwował wybuch promieniowania rentgenowskiego. To opóźnienie czasowe jest zgodne z faktem, że ośrodek międzygwiazdowy nieco spowalnia sygnały radiowe.

Z tego badania jasno wynika, że magnetary są źródłem szybkich błysków radiowych. Nadal nie wiemy, czy magnetary są źródłem wszystkich FRB, szczególnie tych, które się nie powtarzają. Ale ponieważ SGR J1935+2154 jest stosunkowo blisko i regularnie przechodzi okresy aktywności, powinniśmy być w stanie zaobserwować z niego wiele więcej FRB. Powinno to dostarczyć nam danych, których potrzebujemy, aby zrozumieć te dziwne sygnały radiowe.

 
 fot. FRB mogą być wywołane przez magnetyczne wybuchy gwiazdy neutronowej. 
Credit: NASA's Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger

Źródło: Universetoday.com

Więcej: Badanie opisane w Nature

Udostępnij:

Subskrybenci