Cercetătorii au detectat două emisii misterioase în spațiu. Patru studii noi oferă răspunsuri despre locurile de origine ale acestor explozii rapide de unde radio, relatează CNN.
Astronomii au fost intrigați încă de la prima detectare a fenomenului Exploziile rapide de unde radio (FRBs), străfulgerări scurte și luminoase de unde radio din spațiu, au intrigat astronomii încă de la prima detectare a fenomenului în 2007. Semnalele enigmatice eliberează, în mai puțin de o clipire, la fel de multă energie cât emite soarele într-o zi întreagă.
Cercetătorii încearcă încă să descopere ce reprezintă pulsațiile cerești, cum se produc și unde au loc. De asemenea, telescoapele specializate le-au permis astronomilor să urmărească aceste explozii radio atât în interiorul galaxiei noastre, Calea Lactee, cât și până la 8 miliarde de ani-lumină depărtare.
Patru studii noi oferă răspunsuri despre locurile de origine ale exploziilor rapide de unde radio Patru studii noi oferă răspunsuri despre locurile de origine ale acestor explozii rapide de unde radio, ceea ce ar putea clarifica și cauzele acestora. Locațiile a două astfel de explozii recent analizate sunt diferite.
Una dintre exploziile rapide de unde radio pare să provină dintr-un mediu activ magnetic, care se află în apropierea unui tip de stea neutronică densă numită magnetar. Cealaltă explozie radio, care a fost observată pulsând pe parcursul mai multor luni, provine din marginile unei galaxii îndepărtate, moartă și lipsită de stele.
Cercetătorii au utilizat un instrument specializat pentru detectarea exploziilor rapide de unde radio, numit CHIME (Experimentul canadian de cartografiere a intensității hidrogenului), un radiotelescop care a permis identificarea a mii de astfel de fenomene din 2020 până în prezent. Origini atât de diferite ale semnalelor sugerează că aceste pulsații ar putea avea diverse modalități de formare.
„Acesta este un pas mai aproape de dezlegarea unui mister cosmic profund”, a declarat Ryan McKinven, autorul celor patru studii, într-un comunicat. „Exploziile rapide de unde radio sunt omniprezente, dar natura lor adevărată rămâne în mare parte necunoscută. Fiecare descoperire despre originile lor deschide o nouă fereastră către dinamica universului”. Pe măsură ce oamenii de știință află mai multe detalii despre originile variate ale exploziilor rapide de unde radio, ei se apropie de înțelegerea mecanismului care le produce.
Străfulgerarea specifică unei explozii rapide de unde radio, care este denumită FRB 20221022A, a atras atenția unei echipe internaționale de cercetători în 2022, când a fost detectată pentru prima dată de CHIME. Radiotelescopul, care este compus din patru receptoare mari în formă de jumătăți de tuburi, este situat lângă Penticton, Columbia Britanică. Explozia a durat doar 2,5 milisecunde, având aceeași luminozitate ca alte fenomene similare.
A fost remarcabilă, deoarece lumina emisă era puternic polarizată, fapt ce înseamnă că undele radio se deplasau în principal pe o traiectorie specifică, în acest caz, una care semăna cu o curbă netedă în formă de S. Oamenii de știință au teoretizat de mult că stelele neutronice, rămășițele ultradense ale stelelor masive care explodează, ar putea fi sursa exploziilor rapide de unde radio.
Atunci când echipa a urmărit undele radio, a descoperit că explozia provenea dintr-o galaxie situată la aproximativ 200 de milioane de ani-lumină depărtare. Rezultatele studiului au fost publicate la 1 ianuarie în revista Nature. Astronomii au dorit să meargă mai departe și au determinat locația exactă a semnalului radio în cadrul galaxiei. Constatările, publicate în aceeași ediție a revistei Nature, oferă un suport suplimentar pentru ipoteza că o stea neutronică a generat această explozie rapidă de unde radio.
Oamenii de știință au propus teorii în încercarea de a explica modul în care se formează exploziile radio rapide În încercarea de a explica și cum se formează exploziile radio rapide (FRB-uri), oamenii de știință au propus două teorii concurente.
„Modelele populare privind originea FRB-urilor din stelele neutronice pot fi împărțite în două tabere: una în care semnalul se formează în mediul magnetic al stelei și alta în care acesta apare mult mai departe, generat de un șoc lansat de stea”, a declarat Ryan McKinven, autorul principal al studiului care a urmărit FRB 20221022A până la o galaxie și coautor al studiului complementar. McKinven este doctorand în departamentul de fizică de la Universitatea McGill din Montreal.
Cum ajută scintilația la localizarea sursei semnalelor Pentru a determina care dintre aceste scenarii se aplică la FRB 20221022A, echipa a căutat scintilația, adică efectul de sclipire creat atunci când lumina unui obiect mic și strălucitor, precum o stea, trece prin mediul interstelar al unei galaxii, format din gaze. Cu cât obiectul este mai mic sau mai îndepărtat, cu atât sclipirea este mai intensă, a explicat dr. Kenzie Nimmo, autorul principal al studiului complementar și cercetător postdoctoral Kavli la Institutul de Tehnologie din Massachusetts (MIT).
„Am descoperit că acest FRB prezintă sclipiri asemănătoare modului în care stelele par să sclipească pe cerul nopții”, a spus Nimmo. „Observarea acestei scintilații indică faptul că regiunea din care a provenit FRB-ul trebuie să fie incredibil de mică.” Modelul de „sclipire” al exploziei a sugerat că aceasta își are originea aproape de sursă, mai degrabă decât într-o regiune mai mare și mai îndepărtată, asociată unei unde de șoc.
Explozia responsabilă pentru semnal în magnetosferă a fost localizată Echipa lui Nimmo a localizat explozia responsabilă pentru semnal în magnetosferă, o zonă activă magnetic situată la aproximativ 10.000 de kilometri de o stea neutronică rotativă. Această distanță este mai mică decât cea dintre New York și Singapore, au explicat cercetătorii.
Focalizarea pe această regiune mică din jurul unei stele aflate la 200 de milioane de ani-lumină depărtare este „ca și cum ai putea măsura lățimea unei spirale ADN, care are aproximativ 2 nanometri, pe suprafața Lunii”, a declarat Kiyoshi Masui, profesor asociat de fizică la MIT, într-un comunicat. Masui a fost coautor al ambelor studii publicate în Nature. „FRB-ul trebuie să fi provenit din mediul magnetic intens care înconjoară o stea neutronică, unul dintre cele mai extreme medii din univers”, a spus Nimmo.
Această descoperire marchează prima dată când astronomii au determinat că FRB-urile pot fi generate în vecinătatea imediată a unei stele neutronice, un obiect ceresc cu cel mai puternic câmp magnetic cunoscut.
Cercetătorii încă încearcă să înțeleagă cum a putut explozia să se formeze în afara câmpului magnetic al stelei „În jurul acestor stele neutronice extrem de magnetice, cunoscute și sub numele de magnetari, atomii nu pot exista – câmpurile magnetice i-ar dezintegra complet”, a spus Masui.
„Ce este fascinant aici este că descoperim că energia stocată în acele câmpuri magnetice, apropiate de sursă, se răsucește și se reconfigurează astfel încât să fie eliberată sub formă de unde radio pe care le putem detecta de la jumătate din univers”.
