teleskop

FRB 20191221A otkrio je kanadski teleskop za mapiranje intenziteta vodika (CHIME) (na slici). Ovaj FRB traje tri sekunde – oko 1000 puta duže od prosjeka
Novi radijski signal iz dubokog svemira ponovno dovodi u pitanje naše razumijevanje ovih tajanstvenih fenomena.

Ne samo da je ovaj novi brzi radijski signal dobio ime FRB 20191221A, još jedan iznimno rijedak repetitor, ali čak nije tako brz: radijski bljeskovi primljeni u međugalaktičkom prostoru traju tri sekunde, oko 1000 puta duže od prosjeka.

Međutim, izboji zračenja jačeg intenziteta pojavljuju se svake 0,2 sekunde unutar ovog prozora od tri sekunde - nešto što nikada prije nije viđeno u brzom radijskom izbijanju.

Detekciju je napravio detektor CHIME u prosincu 2019., a znanstvenici su odmah znali da su na tragu nečem vrlo neobičnom.

"Bilo je neobično," rekao je astrofizičar Daniele Michilli s Instituta MIT Kavli za astrofiziku i istraživanje svemira.

"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 je sam signal periodičan ."

Brzi radio rafali jedna su od najfascinantnijih trenutnih kozmičkih misterija. Oni su iznimno moćni udari zračenja radiovalnih duljina koji izbijaju iz međugalaktičkog prostora u vrlo kratkom vremenu - obično u trajanju od milisekundi. Unutar tog kratkog treptaja vremena, eksplozija emitira toliko energije koliko i 500 milijuna Sunca.

Većina brzih radio signala bljesne samo jednom i od tada se više nitko ne čuje. To je nemoguće predvidjeti; da bismo ga otkrili, samo se moramo nadati da će se dogoditi kada imamo radioteleskop usmjeren u pravom smjeru (iako projekti poput ZVONITI, s velikim područjem gledanja, neizmjerno pomažu u tom pogledu). Ovo su najčešći tipovi FRB.

Mnogo rjeđe, ponovljeni signali se primaju iz jedne točke na nebu. Ovo su ponavljajući brzi radio signali. Budući da ponavljaju, znanstvenici mogu usmjeriti teleskop prema nebu i proučavati signale mnogo detaljnije.

Nejasno je, međutim, je li isti mehanizam odgovoran za sve brze radio emisije.

Mogu varirati u intenzitetu, valnoj duljini, polarizaciji i disperziji. Jedan brzi radijski prasak sadrži značajan trag: 2020. godine prvi je put detektiran brzi radijski prasak koji dolazi iz Mliječne staze. Praćeno je do vrste neutronske zvijezde zvane magnetar, što sugerira da bi ovi visoko magnetizirani, ultragusti objekti mogli biti odgovorni za barem neke brze radio-izljeve.
"CHIME je sada otkrio mnogo FRB-ova s ​​različitim svojstvima," rekao je Michilli. "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."
Što se tiče onoga što je, znakovi još uvijek ukazuju na neku vrstu neutronske zvijezde (žao nam je, još uvijek nema vanzemaljaca).

Neutronske zvijezde su kolabirane jezgre masivnih zvijezda koje su završile svoj život i izbacile većinu svog materijala u svemir. Više nije podržana vanjskim pritiskom fuzije, jezgra se kolabira u nevjerojatno gust objekt, oko 20 kilometara (12 milja) u promjeru, ali do procijenjene 2,3 puta veće mase od Sunca.

Magnetari su vrsta neutronske zvijezde s nevjerojatno jakim magnetskim poljem. Zbog vanjskog privlačenja ovog magnetskog polja koje se natječe s unutarnjim privlačenjem gravitacije, magnetari povremeno izbijaju u masivnim potresima.

Pulsari su neutronske zvijezde koje izbacuju zrake radio emisije sa svojih polova, okrećući se brzinom sve do milisekundi tako da se čini da zraka pulsira. Michilli i njegovi kolege analizirali su eksplozije iz FRB 20191221A i pronašli zajedničke značajke s emisijom iz magnetara i pulsara.

Postoji samo jedan problem: iako je nejasno koliko je FRB 20191221A putovao, vjerojatno je došao iz druge galaksije, a čini se da je njegov izljev više od milijun puta svjetliji od magnetara i pulsara u našoj galaksiji.
"U Svemiru nema mnogo stvari koje emitiraju strogo periodične signale," Michilli je objasnio. "Primjeri za koje znamo u našoj vlastitoj galaksiji su radio pulsari i magnetari, koji se okreću i proizvode emitiranu emisiju sličnu svjetioniku. I mislimo da bi ovaj novi signal mogao biti magnetar ili pulsar na steroidima."
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 da bolje razumijemo neutronske zvijezde.

"Ovo otkrivanje postavlja pitanje što bi moglo uzrokovati ovaj ekstremni signal koji nikada prije nismo vidjeli i kako možemo koristiti ovaj signal za proučavanje svemira", rekao je Michilli. "Budući teleskopi obećavaju otkrivanje tisuća FRB-ova mjesečno, a tada bismo mogli pronaći mnogo više ovih periodičnih signala."

Istraživanje je objavljeno u Priroda.