Pojasnjeno: Kaj je radijski izbruh, ki ga je NASA prvič opazila v Rimski cesti?

Hitri radijski izbruhi so svetli izbruhi radijskih valov, katerih trajanje je v milisekundni lestvici, zaradi česar jih je težko zaznati in določiti njihov položaj na nebu.

Na tej ilustraciji iz magnetarja - supermagnetizirane različice ostanka zvezde, znane kot nevtronska zvezda - izbruhne močan rentgenski izbruh. (Fotografija z dovoljenjem: NASA-in Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA)

NASA je poročala, da je 28. aprila opazila mešanico rentgenskih in radijskih signalov, ki jih v Rimski cesti še nikoli niso opazili. Pomembno je, da je izbruh, ki ga je opazil, vključeval prvi hitri radijski izbruh (FRB), viden v galaksiji.

Trije članki, ki poročajo o odkrivanju pojava, imenovanega FRB, so bili objavljeni v reviji Nature 4. novembra. Kaj so torej FRB in zakaj je to opazovanje pomembno?

Kdo je odkril hkratne izbruhe v Rimski cesti?

Rentgenski del hkratnih izbruhov je zaznalo več satelitov, vključno z Nasino misijo Wind, radijsko komponento pa je odkril kanadski eksperiment za preslikavo intenzivnosti vodika (CHIME), radijski teleskop, ki se nahaja na Dominion Radio Astrophysical Observatory v Britanski Kolumbiji, ki jo vodijo Univerza McGill v Montrealu, Univerza Britanske Kolumbije in Univerza v Torontu.

Naša @NASAUniverse observatoriji so pomagali odkriti prvi hiter radijski izbruh, ki smo ga kdaj videli v naši galaksiji Rimska cesta. Kako je ta edinstven dogodek pomagal astronomom bolje razumeti vir teh eksplozij, ki so jih prej videli le v drugih galaksijah: https://t.co/sHLlsQXwRC pic.twitter.com/QTec4tAlHh

- NASA (@NASA) 4. november 2020

Poleg tega je projekt, ki ga financira NASA, imenovan Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2 (STARE2), zaznal tudi radijski izbruh, ki ga je opazil CHIME. STARE2 upravljata Caltech in NASA-in laboratorij za reaktivni pogon v južni Kaliforniji in ekipa, ki stoji za njim, je ugotovila, da je bila energija izbruha primerljiva s FRB.

Kaj je torej FRB?

Prvi FRB je bil odkrit leta 2007, odkar si znanstveniki prizadevajo za iskanje vira njihovega izvora. V bistvu so FRB svetli izbruhi radijskih valov (radijske valove lahko proizvajajo astronomski objekti s spreminjajočimi se magnetnimi polji), katerih trajanje je v milisekundni lestvici, zaradi česar jih je težko zaznati in določiti njihov položaj na nebu.

Kakšen je izvor FRB, odkrit aprila?

Vir FRB, odkrit aprila v Rimski cesti, je zelo močna magnetna nevtronska zvezda, imenovana magnetar, imenovana SGR 1935+2154 ali SGR 1935, ki se nahaja v ozvezdju Vulpecula in je ocenjena na 14.000- 41.000 svetlobnih let stran.

FRB je bil del enega najbolj plodnih izbruhov magnetarja, pri čemer so rentgenski izbruhi trajali manj kot sekundo. Po drugi strani pa je radijski izbruh trajal tisočinko sekunde in je bil tisočkrat svetlejši od vseh drugih radijskih emisij magnetarjev, ki so jih prej videli v Rimski cesti. Možno je, da je bil izbruh, povezan s FRB, izjemen, ker se je verjetno zgodil na ali blizu magnetnega pola magnetarja.

Ta izbruh, ki je trajal več ur, sta posnela Nasin vesoljski teleskop Fermi z gama žarki in Nasin Neutron star Interior Composition Explorer (NICER), ki je rentgenski teleskop, nameščen na Mednarodni vesoljski postaji. Express Explained je zdaj na Telegramu

Kaj je magnetar?

Po NASA-i je magnetar nevtronska zvezda, zdrobljeni, v velikosti mesta ostanki zvezde, ki je večkrat masivnejša od našega Sonca. Magnetno polje takšne zvezde je zelo močno, ki je lahko več kot 10 bilijonov krat močnejše od magneta hladilnika in do tisočkrat močnejše od tipične nevtronske zvezde.

Nevtronske zvezde nastanejo, ko jedro masivne zvezde doživi gravitacijski kolaps, ko doseže konec svoje življenjske dobe. Posledica tega je, da je zadeva tako tesno zapakirana, da celo količina materiala, ki je vzeta iz takšne zvezde, v velikosti kocke sladkorja, tehta več kot milijardo ton, kar je približno enako teži Mount Everesta, navaja NASA.

Magnetarji so podrazred teh nevtronov in občasno sproščajo izbruhe z več energije v delčku sekunde, kot jo je Sonce sposobno oddati v več deset tisoč letih. V primeru SGR 1935 je na primer rentgenski del hkratnih izbruhov, ki jih je sprožil aprila, nosil toliko energije, kot jo proizvede Sonce v enem mesecu, ob predpostavki, da magnetar leži bližje koncu njegovega razdalje.

Zakaj je to opazovanje pomembno?

Do zdaj so obstajale različne teorije, ki so poskušale razložiti, kakšni bi lahko bili viri FRB. Eden od virov, ki jih predlagajo teorije, so bili magnetarji. Toda pred aprilom letos znanstveniki niso imeli nobenih dokazov, ki bi pokazali, da bi lahko FRB izstrelili iz magnetarja. Zato je opazovanje še posebej pomembno.

Chris Bochenek, doktorski študent astrofizike na Caltechu, je bil citiran v sporočilu za javnost NASA-e: Čeprav bo v prihodnosti morda še vedno prišlo do vznemirljivih zasukov v zgodbi o FRB-jih, menim, da je zdaj pošteno reči, da večina FRB prihaja iz magnetarjev, dokler se ne dokaže nasprotno.

Opažanja skupaj kažejo, da je SGR 1935 ustvaril ekvivalent FRB v Rimski cesti, kar pomeni, da magnetarji v drugih galaksijah verjetno proizvajajo vsaj nekaj teh signalov, je dejala NASA.

Kljub temu bodo raziskovalci za zanesljiv dokaz povezave FRB z magnetarji še naprej iskali FRB zunaj Rimske ceste, ki sovpada z izbruhom rentgenskih žarkov iz istega vira.

Ne zamudite razloženega | Indeks telesne mase indijskih 19-letnikov je med najnižjimi v 200 državah

Delite S Prijatelji: