Ponavljajući brzi izvor radijskog izboja (engl. fast radio burst ili FRB) otkriven 2021. godine ispušta nevjerojatnih 1863 izboja tijekom 82 sata od ukupno 91 sata promatranja, otkrivaju astronomi..
Takvo hiperaktivno ponašanje omogućilo je znanstvenicima da okarakteriziraju, ne samo galaksiju u kojoj se nalazi izvor i njezinu udaljenost od nas, već i što je izvor.
Svemirski objekt, nazvan FRB 20201124A, otkriven je petstometarskim sfernim radioteleskopom (FAST) u Kini i opisan u novoj studiji, koji je vodio astronom Heng Xu sa Sveučilišta Peking u Kini.
Većina dokaza dosad prikupljenih o tom energičnom izvoru FRB emisija ukazuje na to da je riječ o magnetaru, odnosno neutronskoj zvijezdi s izvanredno jakim magnetskim poljima. Ako FRB 20201124A doista potječe od jedne od ovih divljih kozmičkih zvijeri, onda izgleda kao neobičan primjerak magnetara.
Nazad na početak...
Ova opažanja vratila su nas na početak priče. Jasno je da su FRB-ovi misteriozniji od onoga što smo zamišljali. Potrebno je više kampanja promatranja s više valnih duljina kako bi se dodatno razotkrila priroda ovih objekata, kaže astrofizičar Bing Zhang sa Sveučilišta Nevada u Las Vegasu.
Brzi radijski izboji bili su izvor zagonetke za astronome otkad su prvi put otkriveni prije 15 godina, u arhivskim podacima koji datiraju iz 2001. godine, kad je otkriven nalet nevjerojatno snažne emisije radio valova, koji je trajao samo treptaj vremena.
Astronomi su ih otad otkrili puno više, uključujući i izboje radiovalova u trajanju od nekoliko milisekundi, koji u tom trenutku ispuštaju snagu koliko i 500 milijuna Sunca.
Većina zapisa zabilježila je samo jednu erupciju radijskih izboja, što ih je činilo izazovnim za proučavanje, a kamoli razumijevanje. Nekoliko ih je otkriveno da se ponavljaju, što je pomoglo znanstvenicima da barem uđu u trag galaksijama domaćinima izvorima tih signala.
No, 2020. događa se pomak u istraživanjima tih signala. Po prvi put, FRB je otkriven unutar naše galaksije, Mliječne staze, što je navelo astrofizičare da taj fenomen povežu s aktivnošću magnetara.
Prva neobičnost
Ovaj najnoviji izvanredni primjer FRB-a još je jedan primjer magnetara. U manje od dva mjeseca promatranja, FRB 20201124A je astronomima dao najveći uzorak podataka o tim signalima s polarizacijom, od bilo kojeg drugog FRB izvora.
Polarizacija se odnosi na orijentaciju svjetlosnih valova u trodimenzionalnom prostoru. Ispitujući koliko se ta orijentacija promijenila otkako je svjetlost napustila svoj izvor, znanstvenici mogu razumjeti okoliš kroz koji je prošla. Jaka polarizacija ukazuje na snažno magnetsko okruženje, primjerice.
Na temelju mnoštva podataka koje je dostavio FRB 20201124A, astronomi su mogli zaključiti da je izvor tih signala magnetar. Ipak, nešto je bilo čudno. Način na koji se polarizacija mijenjala tijekom vremena sugerirao je da su jakost magnetskog polja i gustoća čestica oko magnetara fluktuirali.
Poistovjećujem to sa snimanjem filma o okruženju izvora FRB-a, a naš je film otkrio kompleksno, dinamično razvijajuće, magnetizirano okruženje koje nikad prije nije bilo zamišljeno. Takvo okruženje nije jednostavno očekivano za izolirani magnetar. Nešto drugo bi moglo biti u blizini FRB izvora, vjerojatno binarni pratilac, objašnjava Zhang.
Podaci sugeriraju da bi taj pratilac mogao biti vruća, plava zvijezda tipa Be, koja je često u paru s neutronskim zvijezdama. Dokazi za to izneseni su u zasebnoj studiji, koju je vodio astronom Fayin Wang sa Sveučilišta Nanjing u Kini.
Druga neobičnost
Kao vrsta neutronske zvijezde, magnetari su kolabirane jezgre masivnih zvijezda koje, nakon što im je ponestalo goriva za sagorijevanje i pružanje vanjskog pritiska, kolabiraju pod vlastitom gravitacijom. Takve zvijezde brzo izgaraju svoje gorivo i imaju kratak život, izbacujući svoj vanjski materijal u supernovi dok jezgra kolabira.
Budući da su njihovi životi tako kratki, smatra se da se ti mladi magnetari nalaze u regijama gdje se još uvijek formiraju zvijezde. Te zvijezde žive svoje kratke živote i umiru, stvarajući više oblaka materijala koji će rađati više zvijezda, u fascinantnom kozmičkom krugu života.
Ali FRB 20201124A pronađen je u galaksiji koja je vrlo slična Mliječnoj stazi, u kojoj nema puno formiranja zvijezda, tako da ne bi trebalo biti ni novih zvijezda u blizini tog neobičnog novootkrivenog magnetara. No, FRB 20201124A nije jedini izvor FRB-a koji se može naći u galaksiji relativno lišenoj stvaranja zvijezda.
Moguće lokacije za daljnja istraživanja
Rastući broj znanstvenih dokaza ukazuje na to da postoji neka vitalna informacija koja astrofizičarima možda nedostaje, neka rupa u našem razumijevanju FRB magnetara, kako nastaju i lokacija na kojima se nalaze.
Studija Wanga i njegovih kolega sugerira da bi binarni sustavi neutronske zvijezde i Be zvijezde mogli biti jedno od najboljih mjesta za traženje FRB signala..
Dvije navedene studije objavljene su u zbnanstvenim časopisima Nature i Nature Communications.
Izvor: Science Alert
