2023 Forfatter: Kaylee MacAlister | [email protected]. Sidst ændret: 2023-05-21 07:59
Med de nye radioobservationer har astronomer udelukket hovedforklaringen på den cykliske karakter af et særligt interessant gentaget kosmisk signal.
Vi taler om FRB 20180916B -signalet, som gentages med intervaller på 16, 35 dage. Ifølge de nuværende hypoteser kan dette være et resultat af interaktioner mellem tæt roterende stjerner; de nye detektioner - som omfatter observationer af hurtige radioudbrud (FRB'er) ved de laveste frekvenser - giver dog ikke mening for et sådant binært system.
"Stærke stjernevinde fra den hurtige radiostik-kildesatellit forventedes at tillade det meste af den blå, kortbølgede radioemission at forlade systemet. Men rødere, langbølget radio bør blokeres mere eller endda helt," siger astrofysiker Ines Pastor-Marazuela fra University of Amsterdam og ASTRON i Holland.
"Eksisterende binære vindmodeller forudsagde, at udbruddene kun skulle lyse blåt eller i det mindste vare meget længere der. Men vi så to dage med flere blå radioudbrud og derefter tre dage med rødere radioudbrud. Nu udelukker vi de originale modeller - der burde være noget andet ".
Hurtige radioudbrud er et af de mest spændende mysterier i rummet. Disse er ekstremt korte udbrud af meget kraftige radiobølger af kort længde - kun et millisekund i varighed, i løbet af hvilken tid der frigives så meget energi som 500 millioner Soler. De fleste af de opdagede FRB -kilder er kun set en gang, hvilket gør dem uforudsigelige og vanskelige at studere.
Flere FRB -kilder er blevet genopdaget, selvom de fleste af dem gjorde det på uregelmæssig basis. FRB 20180916B er en af to undtagelser, der gentager sig i en loop, hvilket gør det til et glimrende eksempel til at udforske disse mystiske begivenheder.
Sidste år modtog forskere også vigtig information om, hvad der kan forårsage FRB, det første sådant signal, der nogensinde er fundet inde i Mælkevejen. Det blev skubbet ud af en magnetar, en type neutronstjerne med et vanvittigt stærkt magnetfelt.
Men det betyder ikke, at sagen er fuldstændig løst. Vi ved ikke, hvorfor nogle FRB'er gentager, og andre f.eks. Ikke, og hvorfor der ved gentagelse af FRB'er kun blev fundet periodicitet i sjældne tilfælde.
Da FRB 20180916B blev fundet at gentage sig i cyklusser, var en af de førende forklaringer, at neutronstjernen, der udsendte burst, var i et binært system med en bane på 16,35 dage. Hvis dette var tilfældet, ville den lavere frekvens og længere radiobølger skulle ændre sig under påvirkning af den ladede vind af partikler, der omgiver det binære system.
Pastor -Marazuela og hendes kolleger brugte to teleskoper til samtidige FRB -observationer - lavfrekvensarrayet (LOFAR) radioteleskop og Westerbork Synthesizing Radio Telescope, der ligger i Holland. Da de analyserede dataene, fandt de rødere bølgelængder i LOFAR -dataene - hvilket betyder, at binære vinde ikke kunne have været til stede for at blokere dem.
Samt andre lavfrekvente absorberende eller spredende mekanismer, såsom tætte elektronskyer.
"Det faktum, at nogle hurtige radioudbrud lever i et rent miljø, der er relativt skjult af tæt elektrondåge i værtsgalaksen, er meget interessant," sagde astronom Liam Connor fra University of Amsterdam og ASTRON.
"Sådanne rene, hurtige radioudbrud vil give os mulighed for at finde det undvigende baryoniske stof, der ikke er redegjort for i universet."
Så hvis den binære forklaring er ude af spørgsmålet, hvad kan være årsagen til periodiciteten?
En forklaring, der blev foreslået sidste år, involverer et enkelt objekt, såsom en roterende magnetar eller pulsar. Denne forklaring blev antaget at være værre for dataene end den binære vind af ladede partikler, da disse objekter har oscillerende rotation, der skaber periodicitet, og ingen af dem vides at svinge så langsomt.
Men efter at den binære vind var udelukket fra betragtning, takket være observationer af LOFAR og Westerbork, begyndte den langsomt oscillerende magnetar at blive overvejet igen. Dette tyder på, at vi stadig har meget at lære om både magnetarer og FRB'er.
"En isoleret, langsomt roterende magnetar forklarer bedst den adfærd, vi fandt," sagde pastor-Marazuela.
"Dette ligner meget detektivarbejde - vores observationer har betydeligt indsnævret rækkevidden af mulige mønstre af hurtige radioudbrud."
Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Nature.