• Home
  • a csillagászok észlelik a rádióhullámok szabályos ritmusát, eredete ismeretlen

a csillagászok észlelik a rádióhullámok szabályos ritmusát, eredete ismeretlen

csillagászok egy csoportja, beleértve az MIT kutatóit is, furcsa, ismétlődő ritmust észlelt gyors rádióhullámok a galaxisunkon kívüli ismeretlen forrásból, 500 millió fényévnyire.

a gyors rádiókitörések vagy FRB-k rövid, intenzív rádióhullámok, amelyekről azt gondolják, hogy kicsi, távoli, rendkívül sűrű tárgyak termékei, bár pontosan mi lehet ezek a tárgyak, régóta rejtély az asztrofizikában. Az FRB-k általában néhány milliszekundumig tartanak, ez idő alatt egész galaxisokat képesek felülmúlni.

az első FRB 2007-es megfigyelése óta a csillagászok több mint 100 gyors rádiókitörést katalogizáltak az univerzumban szétszórt távoli forrásokból, saját galaxisunkon kívül. Javarészt, ezek az észlelések egyszeri jellegűek voltak, röviden villog, mielőtt teljesen eltűnik. Néhány esetben a csillagászok gyors rádiókitöréseket figyeltek meg többször ugyanabból a forrásból, bár észrevehető minta nélkül.

ez az új FRB forrás, amelyet a csapat FRB 180916 néven katalogizált.J0158+65, az első, hogy készítsen egy periodikus, vagy ciklikus minta gyors rádiókitörések. A minta zajos, négynapos ablakkal kezdődik, amelynek során a forrás véletlenszerű rádióhullámokat bocsát ki, majd 12 napos rádiócsend következik.

a csillagászok megfigyelték, hogy a gyors rádiókitörések 16 napos mintája következetesen megismétlődött 500 napos megfigyelések során.

“ez a FRB, amit most jelentünk, olyan, mint az óramű” – mondja Kiyoshi Masui, az MIT Kavli Asztrofizikai és Űrkutatási Intézetének fizika adjunktusa. “Ez a legmeghatározóbb minta, amelyet ezen források egyikéből láttunk. És ez egy nagy nyom, amit felhasználhatunk, hogy elkezdjük kutatni a fizikát, hogy mi okozza ezeket a fényes villanásokat, amit senki sem ért igazán.”

Masui a CHIME/FRB együttműködés tagja, egy több mint 50 tudósból álló csoport, amelyet a British Columbia Egyetem, a McGill Egyetem, a Torontói Egyetem és a Kanadai Nemzeti Kutatási Tanács vezet, amely működteti és elemzi a kanadai Hidrogénintenzitás-térképezési kísérlet vagy a CHIME, egy Brit Columbia rádióteleszkóp adatait, amely elsőként vette fel az új periodikus FRB forrás jeleit.

a CHIME/FRB együttműködés ma közzétette az új megfigyelés részleteit a Nature folyóiratban.

rádió nézet

2017-ben a Chime-t a Brit Columbia-I Dominion Radio Astrophysical Observatory-ban állították fel, ahol gyorsan észlelni kezdte a Galaxisokból származó gyors rádiókitöréseket az egész univerzumban, több milliárd fényévnyire a Földtől.

a CHIME négy nagy antennából áll, amelyek mindegyike körülbelül egy snowboard félcső méretű és alakú, és mozgó alkatrészek nélkül tervezték. Ahelyett, hogy elfordulna, hogy az ég különböző részeire összpontosítson, CHIME fixen bámulja az egész égboltot, digitális jelfeldolgozás segítségével pontosan meghatározza a tér azon régióját, ahonnan a bejövő rádióhullámok származnak.

2018 szeptemberétől 2020 februárjáig CHIME 38 gyors rádiókitörést választott ki egyetlen forrásból, FRB 180916.J0158 + 65, amelyet a csillagászok egy hatalmas spirálgalaxis szélén, a Földtől 500 millió fényévnyire lévő csillag-kavargó régióra vezettek. A forrás a legaktívabb FRB forrás, amelyet CHIME eddig észlelt, és egészen a közelmúltig ez volt a legközelebbi FRB forrás a Földhöz.

ahogy a kutatók az idő múlásával mind a 38 kitörést ábrázolták, egy minta kezdett kialakulni: egy vagy két kitörés négy nap alatt következik be, majd egy 12 napos periódus következik be kitörések nélkül, amely után a minta megismétlődik. Ez a 16 napos ciklus újra és újra megtörtént az 500 nap alatt, amikor megfigyelték a forrást.

“ezeket a periodikus kitöréseket még soha nem láttuk, és ez egy új jelenség az asztrofizikában” – mondja Masui.

körözési forgatókönyvek

pontosan milyen jelenség áll az új extragalaktikus ritmus mögött, nagy ismeretlen, bár a csapat új tanulmányában feltár néhány ötletet. Az egyik lehetőség az, hogy a periodikus kitörések egyetlen kompakt objektumból származhatnak, például egy neutroncsillagból, amely egyszerre forog és ingadozik — ez egy precesszió néven ismert asztrofizikai jelenség. Feltételezve, hogy a rádióhullámok az objektum rögzített helyéről származnak, ha az objektum egy tengely mentén forog, és ez a tengely 16 napból csak négyenként mutat a Föld irányába, akkor a rádióhullámokat periodikus kitörésekként figyelnénk meg.

egy másik lehetőség magában foglal egy bináris rendszert, például egy neutroncsillagot, amely egy másik neutroncsillag vagy fekete lyuk körül kering. Ha az első neutroncsillag rádióhullámokat bocsát ki, és egy excentrikus pályán van, amely rövid ideig közel hozza a második objektumhoz, akkor a két objektum közötti árapály elég erős lehet ahhoz, hogy az első neutroncsillag deformálódjon és rövid ideig felrobbanjon, mielőtt elfordulna. Ez a minta megismétlődik, amikor a neutroncsillag visszafordul a pályája mentén.

a kutatók egy harmadik forgatókönyvet vettek figyelembe, amelyben egy központi csillagot körbevevő rádió-kibocsátó forrás szerepel. Ha a csillag szélet vagy gázfelhőt bocsát ki, akkor minden alkalommal, amikor a forrás áthalad a felhőn, a felhőből származó gáz időnként megnövelheti a Forrás Rádió-kibocsátását.

“lehet, hogy a forrás mindig ezeket a kitöréseket bocsátja ki, de csak akkor látjuk őket, amikor áthalad ezeken a felhőkön, mert a felhők lencseként működnek” – mondja Masui.

talán a legizgalmasabb lehetőség az az elképzelés, hogy ez az új FRB, és még azok is, amelyek nem periodikusak vagy akár ismétlődnek, magnetárokból származhatnak — egy olyan neutroncsillag típusból, amelyről azt gondolják, hogy rendkívül erős mágneses mezővel rendelkezik. A magnetárok részletei még mindig rejtélyesek, de a csillagászok megfigyelték, hogy alkalmanként hatalmas mennyiségű sugárzást bocsátanak ki az elektromágneses spektrumban, beleértve a rádiósáv energiáját is.

“az emberek azon dolgoznak, hogyan lehet ezeket a magnetárokat gyors rádióhullámokat kibocsátani, és ezt a megfigyelt periodicitást azóta kidolgozták ezekbe a modellekbe, hogy rájöjjenek, hogyan illeszkednek egymáshoz” – mondja Masui.

nemrégiben ugyanez a csoport új megfigyelést tett, amely alátámasztja azt az elképzelést, hogy a magnetárok valójában életképes források lehetnek a gyors rádiókitörésekhez. Április végén CHIME olyan jelet vett fel, amely úgy nézett ki, mint egy gyors rádiókitörés, amely egy lángoló magnetárból származik, mintegy 30 000 fényévnyire a Földtől. Ha a jel megerősítést nyer, ez lenne az első FRB, amelyet saját galaxisunkban észleltünk, valamint a magnetárok legmeggyőzőbb bizonyítéka, mint e titokzatos kozmikus szikrák forrása.

Leave A Comment