Yeni makale yakındaki dört hızlı radyo patlaması kaynağını araştırıyor

Hızlı radyo patlamaları (FRB’ler) olarak bilinen, uzaydan gelen kısa süreli enerji patlamaları kozmik bir muammadır. Kanada liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, süpernovaların, sonunda FRB’ler üreten kaynakların oluşumuna en önemli katkıyı sağlayanlar olduğunu öne süren yeni bulgular yayınladı.

Kanada Hidrojen Yoğunluğu Haritalama Deneyi Hızlı Radyo Patlaması (CHIME/FRB) işbirliğinin üyesi ve Carnegie Mellon Üniversitesi’nde McWilliams Doktora Sonrası Araştırmacısı olan baş yazar Mohit Bhardwaj, “Hızlı radyo patlamaları astronominin en büyük gizemlerinden biridir” dedi. “Bu son derece güçlü radyo patlamaları, kozmolojik mesafeler kat edebilir ve saniyenin yalnızca birkaç binde biri kadar sürmelerine rağmen Güneş’in bin yılda yaydığından daha fazla enerji yayabilir. Daha da ilgi çekici olanı, Dünya’ya yaklaşık her dakika her yerden çarpmalarına rağmen gökyüzü, kökenleri hala bilinmiyor.”

Kanada’dan bilim adamlarının liderliğindeki ve ABD, Meksika, Şili ve Avustralya’daki ekiplerin de dahil olduğu araştırmacılar, tümü sarmal veya geç tip gökada olan 18 yakın FRB sunucusunu inceledi. Geç tip galaksilerin yaygınlığı, FRB kaynaklarının ağırlıklı olarak nispeten genç galaksilerde meydana geldiğini ve kaynakların muhtemelen büyük bir yıldızın çekirdek çöküşünü içeren süpernovalar tarafından üretildiğini göstermektedir.

Makalenin ortak yazarlarından ve mevcut doktora derecesine sahip Bridget Andersen, “Bu çalışma, çoğu yerel FRB’nin muhtemelen çekirdek çöküşü süpernovalarından geldiğini öne süren ilgi çekici bir eğilimi tanımlıyor” dedi. McGill Üniversitesi öğrencisi, Profesör Victoria Kaspi’nin gözetiminde çalışıyor. “Gelecekteki çalışmalarda, bu eğilimin daha fazla sayıda yerelleştirilmiş ev sahibi galaksiyle devam edip etmediğini görmek özellikle ilginç olacak.”

Çalışma özel bir önem taşıyor çünkü bir yıl önce, son derece eski bir yıldız popülasyonunu barındıran Messier 81 galaksisinin küresel kümesinde bir FRB kaynağının tespit edilmesinin ardından, bu tür kaynakların FRB popülasyonuna hakim olabileceği yönünde spekülasyonlar vardı.

Bhardwaj, ekibin bulgularının böyle bir senaryoyu desteklemediğini ve bunun yerine FRB kaynaklarının çoğunun büyük kütleli yıldızların ölümünden kaynaklandığı ve genellikle kara deliklerin veya nötron yıldızlarının oluşumuyla sonuçlandığı hipotezini desteklediğini söyledi.

“İleriye baktığımızda, daha kesin olarak gözlemlenen FRB’lerin daha büyük örneklerini topladıkça, hem yakın hem de uzak FRB’ler için bu ayrımları daha fazla inceleyebiliriz” dedi. “Daha derinlemesine analizler yaparak, FRB’lerin farklı kökenleri hakkındaki anlayışımızı geliştirmeyi ve bu kozmik fenomeni yönlendiren altta yatan mekanizmaları potansiyel olarak ortaya çıkarmayı ve evrenin radyo sinyal patlamalarının karmaşıklığına ışık tutmayı umuyoruz.”

CHIME/FRB ekibi yakın zamanda bilinen tekrarlayan FRB’lerin kataloğunu iki katına çıkardı ve bu alanda ilerleme kaydetmeye devam etti. İşbirliğinin en son makalesi olan mevcut üzerinde arXiv ön baskı sunucusunda yayınlanacak Astrofizik Günlük Mektuplarıradyo dalga boylarının ötesinde önerilen ani veya gün batımı sonrası kızıllık karşılıklarını tanımlamak için umut verici adaylar olan yakınlardaki yeni FRB’lerin ev sahibi gökadalarını saptadığı için önemlidir.

FRB’lerin kökenlerini anlamak çağdaş astronomide çok önemli bir zorluktur ve şimdiye kadar ekstragalaktik FRB’ler yalnızca radyo fenomeni olarak ortaya çıkmıştır. Kozmologlar, bunların kaynaklarını tanımlayarak, bu sinyallerin oluşmasına neden olan aşırı astrofiziksel ortamlar ve bunlardan sorumlu olan fiziksel mekanizmalar hakkında yeni bilgiler edinebilirler.

Şu anda MIT Kavli’de doktora sonrası araştırmacı olan ortak yazar Daniele Michilli, “FRB’nin kaynaklandığı galaksiyi tam olarak belirleme yeteneği bu çalışmanın anahtarıydı. Ancak CHIME ile yalnızca en yakın FRB’lerin ev sahibi galaksilerini tanımlayabiliyoruz” dedi. Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü. “CHIME tarafından tespit edilen tüm FRB’ler için hassas gökyüzü lokalizasyonlarını mümkün kılmak amacıyla Kanada ve ABD’de yeni CHIME “Outrigger” teleskopları inşa ediyoruz. Bu, alanda devrim yaratacak ve burada öne sürülen fikirleri test etmemizi sağlayacaktır.”

Bhardwaj, bu yoğun radyo dalgası patlamalarını astrofiziksel süreçlere bağlayan yaygın hipotezlerden birinin nötron yıldızlarını içerdiğini söyledi. Kendisi, 2020 yılında CHIME/FRB’nin kendi galaksimizdeki yüksek derecede mıknatıslanmış bir nötron yıldızından (SGR 1935+2154) gelen FRB benzeri patlamaları gözlemlemesiyle bu hipotezin öneminin arttığını ve bu durumun magnetarların (genç, yüksek derecede mıknatıslanmış nötron) tanımlanmasına yol açtığını ekledi. olası bir kaynak olarak yıldızlar.

Bhardwaj, “Kökenleri ne olursa olsun, bu kısa patlamalar kozmolojik çalışmalar için büyük umut vaat ediyor” dedi. “Her FRB için, FRB sinyalinin Dünya’ya giderken kat ettiği iyonize madde miktarını tahmin edebiliyoruz. Bu, FRB’leri, kozmik ağdaki iyonize gazın dağılımını incelemek için çok umut verici bir sonda olarak tartışmasız bir şekilde konumlandırıyor.”