Rekor Kıran Gizemli Radyo Patlamalarının Garip “Damla Benzeri” Kökeni

Hubble Uzay Teleskobu rekor kıran patlamanın ilginç doğum yerini ortaya çıkarıyor.

• Hızlı radyo patlaması (FRB), bugüne kadarki en güçlü ve en uzak olanıdır
• Gökbilimciler, FRB’nin tek bir galaksiden değil, olası bir birleşme yolundaki bir grup galaksiden kaynaklandığını buldu

2022 yazında gökbilimciler şimdiye kadar gözlemlenen en güçlü hızlı radyo patlamasını (FRB) tespit etti. Ve tarihi yarıya kadar uzanan bir yerden geliyor Büyük patlamaAynı zamanda bugüne kadar tespit edilen en uzak FRB’ydi.

Şimdi, liderliğindeki gökbilimciler kuzeybatı Üniversitesi olağanüstü nesnenin doğum yerini belirledik ve bu gerçekten de oldukça merak uyandırıcı.

Şuradaki görselleri kullanma: NASA‘S Hubble uzay teleskobuaraştırmacılar FRB’nin izini sürdüler bir galaksi ama en azından bir grup Yedi galaksiler. Koleksiyondaki galaksiler birbirleriyle etkileşim halinde görünüyor; hatta belki de potansiyel bir birleşme yolundalar. Bu tür gökada grupları nadirdir ve muhtemelen FRB’yi tetikleyen koşullara yol açmıştır.

Beklenmedik bulgu, FRB’lerin nasıl üretildiğine ve onları neyin ürettiğine ilişkin bilimsel modellere meydan okuyabilir.

Olağanüstü güçlü bir hızlı radyo patlaması olan FRB 20220610A’nın ev sahibi galaksisinin Hubble Uzay Teleskobu görüntüsü. Hubble’ın duyarlılığı ve keskinliği, birleşme sürecinde olabilecek çok sayıda gökadadan oluşan kompakt bir grubu ortaya çıkarıyor. Evren sadece 5 milyar yaşındayken var oldular. FRB 20220610A, ilk olarak 10 Haziran 2022’de Batı Avustralya’daki Avustralya Kilometre Kare Dizisi Yol Bulucu (ASKAP) radyo teleskopu tarafından tespit edildi. Avrupa Güney Gözlemevi’nin Şili’deki Çok Büyük Teleskobu, FRB’nin uzak bir yerden geldiğini doğruladı. Katkıda bulunanlar: NASA, ESA, STScI, Alexa Gordon (Kuzeybatı)

Çalışmayı yöneten Northwestern’den Alexa Gordon, “Hubble’ın görüntülemesi olmasaydı, bu FRB’nin tek parçalı bir galaksiden mi yoksa bir tür etkileşimli sistemden mi kaynaklandığı hala bir sır olarak kalacaktı” dedi. “Bu tür ortamlar, bu tuhaf ortamlar bizi FRB’lerin gizemini daha iyi anlamaya itiyor.”

Gordon bu araştırmayı New Orleans, Louisiana’daki Amerikan Astronomi Topluluğu’nun 243. toplantısında sundu. “Hubble Uzay Teleskobu ile En Uzaktaki Hızlı Radyo Patlamasının Ortamının Ortaya Çıkarılması” başlıklı oturum kapsamında 9 Ocak’taYüksek Enerji Olayları ve Kökenleri.”

Gordon, Northwestern Weinberg Sanat ve Bilim Koleji’nde astronomi alanında yüksek lisans öğrencisidir ve burada fizik ve astronomi alanında doçent olan araştırmanın ortak yazarı Wen-fai Fong’dan danışmanlık almaktadır. Fong ve Gordon ayrıca Astrofizikte Disiplinlerarası Araştırma ve Araştırma Merkezi’nin (CIERA) üyeleridir.

Bir Blob’dan mı Doğdun?

Milisaniyeler içinde parlayıp kaybolan FRB’ler, güneşimizin bir yıl boyunca yaydığından daha fazla enerjiyi tek bir hızlı patlamada üreten kısa, güçlü radyo patlamalarıdır. Rekor kıran FRB (FRB 20220610A olarak adlandırıldı) öncekilerden çok daha ekstremdi.

Yakındaki FRB’lerden dört kat daha enerjik olmasının yanı sıra şimdiye kadar keşfedilen en uzak FRB olma özelliğini de taşıyordu. FRB 20220610A ortaya çıktığında evren sadece 5 milyar yaşındaydı. (Karşılaştırma yapmak gerekirse, evren şu anda 13,8 milyar yaşındadır.)

Olağanüstü güçlü bir hızlı radyo patlaması olan FRB 20220610A’nın ev sahibi galaksisinin Hubble Uzay Teleskobu görüntüsü. Hubble’ın duyarlılığı ve keskinliği, birleşme sürecinde olabilecek çok sayıda gökadadan oluşan kompakt bir grubu ortaya çıkarıyor. Evren sadece 5 milyar yaşındayken var oldular. FRB 20220610A, ilk olarak 10 Haziran 2022’de Batı Avustralya’daki Avustralya Kilometre Kare Dizisi Yol Bulucu (ASKAP) radyo teleskopu tarafından tespit edildi. Avrupa Güney Gözlemevi’nin Şili’deki Çok Büyük Teleskobu, FRB’nin uzak bir yerden geldiğini doğruladı. Katkıda bulunanlar: NASA, ESA, STScI, Alexa Gordon (Kuzeybatı)

İlk gözlemlerde patlamanın, gökbilimcilerin başlangıçta tek, düzensiz bir galaksi ya da üç uzak galaksiden oluşan bir grup olduğunu düşündükleri, tanımlanamayan, amorf bir bloğun yakınında meydana geldiği görüldü. Ancak yeni bir değişiklikle, Hubble’ın keskin görüntüleri artık bloğun birbirine inanılmaz derecede yakın en az yedi gökada olabileceğini öne sürüyor. Aslında galaksiler birbirine o kadar yakın ki hepsi bizim galaksimizin içine sığabilir. Samanyolu.

Fong, “Grup üyelerinin ‘etkileşimde’ olduğuna dair bazı işaretler var” dedi. “Başka bir deyişle, malzeme ticareti yapıyor olabilirler veya muhtemelen birleşme yolunda olabilirler. Bu gökada grupları (sıkışık gruplar olarak adlandırılır), evrende inanılmaz derecede nadir ortamlardır ve bildiğimiz en yoğun gökada ölçeğindeki yapılardır.

Gordon, “Bu etkileşim yıldız oluşumu patlamalarını tetikleyebilir” dedi. “Bu, FRB 20220610A’nın öncülünün, diğer FRB’lerden öğrendiklerimizle eşleşen, oldukça yeni bir yıldız popülasyonuyla ilişkili olduğunu gösterebilir.”

NSF Yüksek Lisans Araştırması, astronomi doktorası sahibi, çalışmanın ortak yazarı Yuxin (Vic) Dong, “Bugüne kadar keşfedilen yüzlerce FRB olayına rağmen, bunların yalnızca küçük bir kısmının ev sahibi galaksilerin yeri belirlendi” dedi. Fong’un laboratuvarında öğrenci ve CIERA üyesi. “Bu kadar küçük bir kısmın içinde yalnızca birkaçı yoğun galaktik ortamdan geldi, ancak hiçbiri bu kadar kompakt bir grupta görülmedi. Dolayısıyla doğduğu yer gerçekten nadirdir.”

Esrarengiz Patlamalar

Her ne kadar gökbilimciler 2007’de ilk kez keşfettiklerinden bu yana 1000’e kadar FRB ortaya çıkarmış olsalar da, kör edici parlamaların ardındaki kaynaklar inatla belirsizliğini koruyor. Gökbilimciler FRB’lerin arkasındaki olası mekanizmalar konusunda henüz bir fikir birliğine varmamış olsalar da, genel olarak FRB’lerin kompakt bir nesne içermesi gerektiği konusunda hemfikirdirler. Kara delik veya nötron yıldızı.

Gökbilimciler, FRB’lerin gerçek doğasını açığa çıkararak yalnızca gizemli olayları değil, aynı zamanda evrenin gerçek doğasını da öğrenebildiler. FRB’lerden gelen radyo dalgaları nihayet teleskoplarımızla buluştuğunda, uzak, erken evrenden milyarlarca yıl boyunca yolculuk yapmış oluyorlar. Evrenler arası bu yolculuk sırasında, yol boyunca materyalle etkileşime girerler.

Fong, “Özellikle radyo dalgaları, FRB konumundan bize kadar görüş hattı boyunca müdahale eden her türlü malzemeye karşı hassastır” dedi. “Bu, dalgaların FRB bölgesinin etrafındaki herhangi bir malzeme bulutunun içinden, ev sahibi galaksiden, evrenden ve son olarak Samanyolu’ndan geçmesi gerektiği anlamına geliyor. FRB sinyalindeki zaman gecikmesinden tüm bu katkıların toplamını ölçebiliyoruz.”

FRB’leri ve kökenlerini araştırmaya devam etmek için gökbilimcilerin daha fazlasını tespit etmesi ve incelemesi gerekiyor. Gordon, teknolojinin giderek daha hassas hale gelmesiyle birlikte, daha fazla tespitin (hatta potansiyel olarak inanılmaz derecede zayıf FRB’leri bile yakalayabilecek) çok yakında olduğunu söylüyor.

Dong, “Uzaktaki FRB’lerin daha geniş bir örneğiyle, FRB’lerin ve onların konakçı özelliklerinin evrimini, onları daha yakın olanlara bağlayarak incelemeye başlayabiliriz ve hatta belki daha garip popülasyonları tanımlamaya bile başlayabiliriz” dedi.

Gordon, “Yakın gelecekte FRB deneyleri hassasiyetlerini artıracak ve bu mesafelerde tespit edilen FRB sayısında benzeri görülmemiş bir orana yol açacak” dedi. “Gökbilimciler yakında bu FRB’nin ortamının ne kadar özel olduğunu öğrenecekler.”

Referans: “Kısa bir galaksi grubundaki hızlı radyo patlaması z ~ 1” Yazan: Alexa C. Gordon, Wen-fai Fong, Sunil Simha, Yuxin Dong, Charles D. Kilpatrick, Adam T. Deller, Stuart D. Ryder, Tarraneh Eftekhari, Marcin Glowacki, Lachlan Marnoch, August R. Muller, Anya E. Nugent, Antonella Palmese, J. Xavier Prochaska, Marc Rafelski, Ryan M. Shannon ve Nicolas Tejos, 17 Kasım 2023, Astrofizik > Galaksilerin Astrofiziği.
arXiv:2311.10815

Çalışma, Ulusal Bilim Vakfı (ödül numaraları AST-1909358, AST-2047919 ve AST-2308182), David ve Lucile Packard Vakfı, Alfred P. Sloan Vakfı, Bilimi Geliştirme Araştırma Kurumu ve NASA (ödül numarası) tarafından desteklenmiştir. GO-17277). Gökbilimciler FRB 20220610A’yı ilk olarak Batı Avustralya’daki Avustralya Kilometre Kare Dizisi Yol Bulucu radyo teleskobuyla tespit etti ve ardından Avrupa Güney Gözlemevi’nin kökenini doğruladı. Çok Büyük Teleskop Şili’de.