Hızlı Radyo Patlamaları (FRB’ler) bugün gökbilimcilerin karşılaştığı en büyük gizemler arasındadır. İlk olarak 2007’de keşfedildi (ünlü “Lorimer Patlaması“), bu enerjik olaylar, tipik olarak sadece milisaniyeler süren devasa radyo dalgaları patlamalarından oluşur. Bugüne kadar gözlemlenen olayların çoğu tek seferlik olaylar olsa da, gökbilimciler birkaç FRB tespit ettiler. tekrar eden doğada. Bu patlamaların nedeni, çeşitli teorilerle bilinmemektedir. dönen nötron yıldızları ve magnetarlar ile uzaylılar!
İlk olayın on beş yıl önce tespit edilmesinden bu yana, cihazlarımızdaki ve özel dizilerdeki gelişmeler çok daha fazla tespite yol açtı! Başka bir dönüm noktasında, uluslararası bir gökbilimciler ekibi, bugüne kadar gözlemlenen en yakın FRB olan sarmal gökada Messier 81’de (M81) bulunan tekrar eden bir FRB’nin yüksek hassasiyetli ölçümlerini yaptı. Ekibin bulguları, bu gizemli fenomenle ilgili bazı soruların çözülmesine yardımcı olurken, diğerlerini de gündeme getirdi.
Uluslararası ekip, ABD’deki araştırmacılardan oluşuyordu. Hollanda Radyo Astronomi Enstitüsü (ASTRON), Anton Pannekoek Astronomi Enstitüsü, Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü, Onsala Uzay Gözlemevi, Teorik Fizik Çevre Enstitüsü, Ventspils Uluslararası Radyo Astronomi Merkezi (VIRAC) ve Hollanda, Almanya, İsveç, Kanada, Çin, Hindistan, İtalya, Birleşik Krallık ve ABD’deki çok sayıda üniversite ve araştırma enstitüsü
Bulguları, bu hafta dergilerde paralel olarak yayınlanan iki makalede anlatıldı. Doğa ve Doğa Astronomi. Çalışmalar ortaklaşa yürütüldü Ekip, doktora sonrası astronom Franz Kirsten tarafından ortaklaşa yönetildi.[{” attribute=””>Chalmers University of Technology in Sweden and ASTRON, and Kenzie Nimmo, a Ph.D. student with ASTRON and the University of Amsterdam.
As they describe in their papers, the team set out to make high-precision measurements of a repeating FRB discovered in January 2020 in the constellation Ursa Major (aka. the Big Dipper). To study the source with the highest possible resolution and sensitivity, the team combined measurements from multiple instruments in the European VLBI Network (EVN) – a network of telescopes located primarily in Europe and Asia specializing in Very Long Baseline Interferometry (VLBI).
These were complemented by measurements taken from other powerful radio telescopes, like the Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) in New Mexico. When they analyzed the measurements, they realized the repeating FRB came from the nearby spiral galaxy Messier 81 (M 81). This galaxy is located about 12 million light-years from Earth, making this event the closest FRB detected to date. As Kirsten explained in a recent Chalmers press release:
“We wanted to look for clues to the bursts’ origins. Using many radio telescopes together, we knew we could pinpoint the source’s location [in] son derece hassas bir şekilde gökyüzü. Bu, hızlı bir radyo patlamasının yerel mahallesinin nasıl göründüğünü görme fırsatı veriyor.”
Spiral gökada Messier 81’in (M 81) eteklerinde eski yıldızların (kırmızı renkte) arasına gizlenmiş bir magnetar parıldıyor. Kredi bilgileri: Danielle Futselaar, artsource.nl
Dahası, ekip FRB’yi galaksinin eteklerine kadar takip etti ve bunun çok eski yıldızlardan oluşan yoğun bir kümeden (küresel bir küme) gelmesi gerektiğini fark etti. Birçok FRB genç, büyük, kısa ömürlü yıldızlarla ve Güneş’imizin kütlesinin birçok katıyla çevrili olduğundan, bu oldukça beklenmedik bir keşifti. Bu yıldızlar, yaşamlarına magnetar olarak bilinen aşırı yoğun ve yüksek oranda manyetize olmuş beyaz cüceler olarak son verir.
Kirsten, “Küresel bir kümeden hızlı radyo patlamaları bulmak harika” diye ekledi. “Burası sadece eski yıldızları bulabileceğiniz uzayda bir yer. Evrenin daha ilerilerinde, yıldızların çok daha genç olduğu yerlerde hızlı radyo patlamaları bulundu. Bu başka bir şey olmalıydı.” Belirtildiği gibi, gökbilimciler FRB’lerin yerçekimi çöküşüne maruz kalan genç yıldızların magnetar haline gelmesinin sonucu olduğuna inanmaya başladılar. Bu, son yıllarda önemli bir araştırma grubu tarafından ortaya çıktı.
Bununla birlikte, bu son bulgular, bunların bir Beyaz cüce kendi ağırlığı altında çökecek kadar büyük hale geldi – önceden tahmin edilen ama daha önce hiç görülmemiş bir şey. Amsterdam Üniversitesi ve ASTRON’da profesör olan ekip üyesi Jason Hessels şunları söyledi:
Magnetarların parlak ve yeni olmasını ve kesinlikle eski yıldızlarla çevrili olmamasını bekliyoruz. Yani burada baktığımız şey gerçekten bir magnetarsa, o zaman patlayan genç bir yıldızdan oluşmuş olamaz. Başka bir yol olmalı.”
Yengeç Bulutsusu’nun yeni bir birleşik görüntüsü, Chandra’dan gelen X-ışınlarını (mavi ve beyaz), Hubble’dan gelen optik verileri (mor) ve Spitzer’den gelen kızılötesi verileri (pembe) içeriyor. Kredi bilgileri: NASA
Küresel kümelerde, birçok yıldız ikili sistemler olarak bulunur ve bazıları bir yıldıza diğerinden malzeme toplamak için yaklaşır. Bu genellikle bir yıldız artık ana dizisinde olmadığında ve bir Kırmızı Dev olmak üzere genişlediğinde meydana gelir. Yoldaş, Kızıl Cüce’nin dış katmanlarından malzeme çekmeye başlayacak ve sonunda “toplanma kaynaklı çöküş” olarak bilinen bir duruma yol açacak.
“Beyaz cücelerden biri, yoldaşından yeterince fazla kütle yakalayabilirse, daha da yoğun bir yıldıza dönüşebilir. nötron yıldızı”diyor ekip üyesi Mohit Bhardwaj, Ph.D. McGill Üniversitesi’nde aday ve bir üye Kanada Hidrojen Yoğunluğu Haritalama Deneyi (ZİL). “Bu nadir bir olay, ancak bir antik yıldız kümesinde, hızlı radyo patlamaları yapmanın en basit yolu.”
Ek ipuçları aramak için ölçümlerini yakınlaştırdıktan sonra, gökbilimciler onları şaşırtan başka bir şey buldular. Gözlemledikleri flaşlardan bazıları, beklenenden daha kısa sürdü ve milisaniye (binde bir) yerine nanosaniye (saniyenin milyarda biri) sürdü. Bu, bir gözlemden gözlemlenene benzer pulsar içinde Yengeç Bulutsusu1054 yılında Dünya’dan görülen bir süpernova patlamasının küçük, yoğun bir kalıntısı. Nimmo dedi ki:
“Flaşlar, birkaç on nanosaniye kadar kısa bir sürede parlaklıkta titreşti. Bu bize, uzaydaki küçük bir hacimden, bir futbol sahasından daha küçük ve belki de sadece onlarca metre genişliğinden geliyor olmaları gerektiğini söylüyor. Ölçtüğümüz sinyallerden bazıları kısa ve son derece güçlü, tıpkı Yengeç pulsarından gelen bazı sinyaller gibi. Bu, gerçekten de bir magnetar gördüğümüzü, ancak magnetarların daha önce bulunmadığı bir yerde gördüğümüzü gösteriyor.”
Yakın gelecekte, bu sistemin ve benzeri diğerlerinin gözlemleri, astronomların, kaynağın olağandışı bir magnetar mı, olağandışı bir pulsar mı, bir Kara delik, yakın yörüngedeki yoğun bir yıldız veya tamamen başka bir şey. Ne olursa olsun, daha fazla FRB’nin tespitinin, FRB’ler ve yıldızların yaşam döngüsü hakkında yeni ve beklenmedik içgörülere yol açtığı açıktır.
Orijinal olarak yayınlandı Bugün Evren.
Bu araştırma hakkında daha fazla bilgi için bkz.
Uzayda Şaşırtıcı Bir Konumu Saptanan Gizemli Kozmik Flaşlar
Hızlı Radyo Patlamalarının Gizemli Kaynağı