Yakın zamanda meydana gelen bir hızlı radyo patlaması, gökbilimcilerin bildiklerine inandıkları şeyin sorgulanmasına neden oldu

Gökbilimci Calvin Leung geçen yaz, kuzey takımyıldızı Küçük Ayı’da bir yerden yayılan yoğun radyo dalgalarının tekrarlanan patlamalarının (hızlı radyo patlamaları (FRB’ler) adı verilen) kökenini tam olarak belirlemek amacıyla yeni görevlendirilen bir radyo teleskopundan veri toplayacak olmanın heyecanını yaşadı.

Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi’nden Miller Doktora Sonrası Bursu alan Leung, eninde sonunda bu gizemli patlamaların kökenlerini anlamayı ve bunları, evrenin kökeni ve evriminin anahtarı olan büyük ölçekli yapısının izini sürmek için sondalar olarak kullanmayı umuyor. Kendisinin ve meslektaşlarının çeşitli teleskoplardan gelen verileri birleştirmesine ve bir patlamanın konumunu kol uzunluğunda bir kıl genişliği dahilinde üçgenlemesine olanak tanıyan bilgisayar kodunun çoğunu yazmıştı.

Kanada Hidrojen Yoğunluğu Haritalama Deneyi’ndeki (CHIME) çalışma arkadaşları optik teleskopları olay yerine çevirdiğinde ve kaynağın, kesinlikle bu türden bir tür içermemesi gereken, çoktan ölmüş bir eliptik galaksinin uzak eteklerinde olduğunu keşfettiklerinde heyecan, şaşkınlığa dönüştü. Bu patlamaları ürettiği düşünülen yıldız.

Beklenen bir “mıknatıs” (genç, büyük bir yıldızın çekirdeğinin çöküşünden arta kalan, oldukça mıknatıslanmış, dönen bir nötron yıldızı) bulmak yerine, “şimdi soru şuydu: Bu eski yıldızın içinde bir magnetarın varlığını nasıl açıklayacaksınız?” , ölü galaksi?” dedi Leung.

Teorisyenlerin bu milisaniyelik radyo dalgası patlamalarını ürettiğini düşündükleri genç yıldız kalıntılarının, Dünya’dan 2 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan ve Güneş kütlesinin 100 milyar katından daha ağır olan 11,3 milyar yıllık galakside uzun zaman önce ortadan kaybolması gerekirdi.

“Bu sadece ölü bir galaksinin dışında bulunan ilk FRB değil, aynı zamanda diğer tüm FRB’lerle karşılaştırıldığında, aynı zamanda ilişkili olduğu galaksiden en uzak olanı. FRB’nin konumu şaşırtıcı ve bu tür enerjik olayların galakside nasıl meydana gelebileceğine dair soruları gündeme getiriyor.” Yeni yıldızların oluşmadığı bölgeler” dedi Kanada Montreal’deki McGill Üniversitesi’nde doktora öğrencisi olan Vishwangi Shah, Leung’un FRB adı verilen patlamanın yeri hakkındaki ilk hesaplamalarını geliştirdi ve genişletti. 20240209A.

Shah şu kitabın ilgili yazarıdır: FRB’nin bir araştırması şurada yayınlandı Astrofizik Günlük Mektupları bir ile birlikte ikinci makale Evanston, Illinois’deki Northwestern Üniversitesi’ndeki meslektaşları tarafından.

Her iki makalenin ortak yazarı olan Leung, Britanya Kolumbiyası’ndaki Penticton yakınlarında bulunan orijinal CHIME radyo dizisine destek sağlayan üç teleskopun baş geliştiricisidir. Leung, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde (MIT) doktora öğrencisiyken, Shah’a McGill’de danışmanlık yaptı ve ardından Miller bursundan önce UC Berkeley’de Einstein Doktora Sonrası Bursu düzenledi.

Kaliforniya’da yeni CHIME destek ayağı

Kuzey Kaliforniya’da, daha önce UC Berkeley’in sahibi olduğu ve işlettiği, şimdi ise Mountain View’daki SETI Enstitüsü tarafından yönetilen bir tesis olan Hat Creek Gözlemevi’nde üçüncü bir destek radyo dizisi bu hafta çevrimiçi olacak. Dört dizi birlikte CHIME’ın FRB’leri tam olarak bulma yeteneğini büyük ölçüde geliştirecek.

Leung, “Üç destek ayağıyla eşleştirildiğinde, galaksisine günde bir FRB’yi doğru bir şekilde saptayabilmeliyiz ki bu önemli bir şey.” dedi. “Bu, iki destek dizisiyle CHIME’dan 20 kat daha iyi.”

Bu yeni hassasiyetle optik teleskoplar, patlamaları üreten yıldız gruplarının türünü (küresel kümeler, sarmal gökadalar) belirlemek ve umarım yıldız kaynağını belirlemek için dönebilir. Bugüne kadar tespit edilen 5.000 kadar kaynaktan (bunların %95’inden fazlası CHIME tarafından tespit edildi) çok azı belirli bir galaksiye izole edildi ve bu da kaynağın magnetar mı yoksa başka türde bir yıldız mı olduğunu doğrulama çabalarını engelledi.

Yeni makalede detaylandırıldığı gibi Shah, Britanya Kolumbiyası’ndaki CHIME dizisi ve bir destek dizisi tarafından sağlanan nokta belirleme doğruluğunu geliştirmek için tekrarlayan FRB’den gelen birçok patlamanın ortalamasını aldı. Şubat 2024’teki keşfinin ardından gökbilimciler, 31 Temmuz’a kadar 21 patlama daha kaydetti. Makalenin sunulmasından bu yana, MIT’den Shion Andrew, Şah’ın yayınlanan konumunun 20 kat daha yüksek olduğunu doğrulamak için Batı Virginia’daki Green Bank Gözlemevi’ndeki ikinci bir destek ayağından gelen verileri birleştirdi. kesinlik.

Shah, “Bu sonuç, FRB kökenlerini yıldız oluşturan galaksilerdeki olaylara bağlayan mevcut teorilere meydan okuyor” dedi. “Kaynak, galaksinin dışındaki eski, ölü yıldızlardan oluşan yoğun bir bölge olan küresel bir kümede olabilir. Doğrulanırsa, FRB 20240209A, küresel kümeye bağlı yalnızca ikinci FRB olacaktır.”

Bununla birlikte, küresel bir kümeden kaynaklanan diğer FRB’nin, yıldız oluşumunun milyarlarca yıl önce durduğu eski bir eliptik galaksiyle değil, canlı bir galaksiyle ilişkili olduğunu belirtti.

Northwestern’de Einstein Doktora Sonrası Bursu bulunan ve ikinci kitabın ilk yazarı olan Tarraneh Eftekhari, “FRB’ler söz konusu olduğunda hâlâ pek çok heyecan verici keşif alanının olduğu ve ortamlarının onların sırlarını açığa çıkaracak anahtarı tutabileceği açık” dedi. kağıt.

Leung, “CHIME ve destek teleskopları, Hubble Uzay Teleskobu veya James Webb Uzay Teleskobu ile eşi benzeri olmayan bir seviyede astrometri yapmamıza olanak tanıyacak. Kaynağı bulmak için derinlemesine araştırma yapmak onlara kalmış olacak” diye ekledi. “Muhteşem bir radyo teleskopu.”