Novi radijski signal iz dubokog svemira ponovno dovodi u pitanje naše razumijevanje tih tajanstvenih svemirskih fenomena.
Ovaj novi brzi radijski signal (FRB), nazvan FRB 20191221A, nije samo još jedan iznimno rijedak repetitor. Njegovi radijski bljeskovi primljeni u međugalaktičkom prostoru traju tri sekunde, oko 1000 puta duže od prosjeka. Međutim, izboji radijskog zračenja jačeg intenziteta pojavljuju se svake 0,2 sekunde unutar te tri sekunde, a to je nešto što nikada prije nije viđeno u brzom radijskom izboju.
Signal je u prosincu 2019. godine otkrio radijski teleskop CHIME, a znanstvenici su odmah znali da su na tragu nečeg vrlo neobičnog.
Bilo je neobično. Ne samo da je bilo jako dugo, trajalo je oko tri sekunde, nego su postojali periodični vrhunci koji su bili nevjerojatno precizni, emitirajući svaki djelić sekunde – bum, bum, bum – poput otkucaja srca. Ovo je prvi put da sam je signal periodičan, rekao je astrofizičar Daniele Michilli s MIT-jeva Instituta za astrofiziku i istraživanje svemira Kavli.
Jedan od najfascinantnijih svemirskih fenomena
Brzi radijski izbori jedan su od najfascinantnijih aktualnih svemirskih misterija. Oni su iznimno moćni udari zračenja radiovalnih duljina, koji izbijaju iz međugalaktičkog prostora u vrlo kratkom vremenu i obično u trajanju od nekoliko milisekundi. Unutar tog kratkog treptaja vremena eksplozija emitira energiju ekvivalentnu onoj koju bi napravilo 500 milijuna zvijezda poput našeg Sunca.
Većina brzih radijskih signala pojavi se samo jednom. To je nemoguće predvidjeti, a da bi znanstvenici otkrili takav signal, jedino se mogu nadati da će se dogoditi kada je radioteleskop usmjeren u pravom smjeru, iako projekti poput CHIME-a, s velikim područjem gledanja, neizmjerno pomažu u tom pogledu. Jednokratni radijski signali iz dubokog svemira ujedno su i najčešći tipovi FRB-a.
Puno rjeđe se ponovljeni signali primaju iz jedne točke na nebu i oni predstavljaju ponavljajuće brže radio signale. Budući da se ponavljaju, znanstvenici mogu usmjeriti teleskop prema nebu i proučavati mnogo detaljnije signale.
Nejasno je, međutim, je li isti mehanizam odgovoran za sve brže radijske signale u svemiru. Mogu varirati u intenzitetu, valnoj duljini, polarizaciji i disperziji.
Značajan trag
Jedan ranije otkriveni (2020. godine) FRB sadrži značajan trag, a došao je upravo iz naše galaksije. Praćen je do vrste neutronske zvijezde zvane magnetar, što zahtijeva da bude visoko magnetiziran, ultragusti objekti mogli bi biti odgovorni za barem neke FRB-ove.
Magnetari su vrsta neutronske zvijezde (urušene jezgre masivnih zvijezda koje su završile svoj život i izbacile većinu svog materijala u svemir) s nevjerojatno jakim magnetskim poljem. Zbog vanjskog privlačenja ovog magnetskog polja koje se natječe s unutarnjim privlačenjem gravitacije, magnetari povremeno imaju masivne izboje.
CHIME je sada otkrio mnogo FRB-ova s različitim svojstvima. Vidjeli smo neke koji žive unutar oblaka koji su vrlo turbulentni, dok drugi izgledaju kao da su u čistim okruženjima. Iz svojstava ovog novog signala možemo reći da oko ovog izvora postoji oblak plazme koji mora biti izuzetno turbulentan, rekao je Michilli.
Pulsar ili magnetar "na steroidima" kao izvor?
On i njegovi kolege analizirali su eksplozije iz FRB 20191221A i pronašli zajedničke značajke s emisijom radijskih signala iz magnetara i pulsara.
Pulsari su neutronske zvijezde koje izbacuju emisije radijskog zračenja sa svojih polova, okrećući se brzinom sve do milisekundi, tako da se čini kao da ti signali pulsiraju.
Postoji ipak jedan problem. Iako je nejasno koliko je daleko FRB 20191221A putovao, znanstvenici smatraju da je vjerojatno došao iz druge galaksije, a čini se da je njegov izboj više od milijun puta svjetliji od magnetara i pulsara u našoj galaksiji.
U svemiru nema mnogo stvari koje emitiraju strogo periodične signale. Primjeri za koje znamo u našoj vlastitoj galaksiji su radiopulsari i magnetari, koji se okreću i proizvode emitiranu emisiju sličnu svjetioniku. Mislim da bi ovaj novi signal mogao biti magnetar ili pulsar na steroidima, objasnio je Michilli.
Tim se nada da bi mogli uhvatiti još neke ispade iz misterioznog izvora FRB 20191221A kako bi suzili odakle dolazi i što bi ga moglo uzrokovati. Zauzvrat, ovo bi nam moglo pomoći i da bolje razumijemo same neutronske zvijezde.
Istraživanje vezano za navedeni brzi radijski signal objavljeno je u znanstvenom časopisu Nature.
Izvor: Science Alert
