Autori:
ARC DECRA Fellow, Western Sydney University
Professor, National Astronomical Observatories,
Chinese Academy of Sciences
Professor, Western Sydney University
PhD candidate Department of Physics and Astronomy, West Virginia University
Brzi radio bljeskovi – intenzivni, milisekundski bljeskovi radio talasa iz svemira – zbunjuju astronome još od njihovog prvog otkrića 2007. godine. Pojedinačan bljesak može u svom kratkom trajanju osloboditi količinu energije jednaku onoj koju Sunce emituje za nekoliko dana.
Velika većina ovih kratkotrajnih impulsa dolazi izvan naše galaksije, Mlečnog puta. Još uvek ne znamo šta ih tačno proizvodi, niti na koji način.
U novom istraživanju, objavljenom u časopisu Science, više od godinu dana smo posmatrali ponavljajući brzi radio bljesak i otkrili da ga okružuje snažno, ali izuzetno promenljivo magnetsko polje.
Naši rezultati ukazuju na to da bi izvor ove kosmičke eksplozije mogao biti binarni sistem sastavljen od neutronske zvezde koja se kreće kroz guste, magnetizovane plazmene vetrove koje proizvodi masivna zvezda saputnica ili čak crna rupa.
Di Li / ScienceApe / Kineska akademija nauka
Brzi radio bljesak koji nikada ne prestaje
Ponavljajući bljesak poznat kao FRB 20190520B otkrili su astronomi 2022. godine pomoću petstometarskog sfernog radio teleskopa (FAST) u Kini. Ponavljajući brzi radio bljeskovi su retka pojava, ali FRB 20190520B je najređi među njima – jedini koji nikada ne miruje, emitujući bljeskove nekoliko puta na sat, ponekad na više radio frekvencija istovremeno.
Nakon što je ovo intrigantno nebesko telo prvi put otkriveno, astronomi su brzo nastavili istraživanja koristeći i druge radio talasne dužine.
Dalja istraživanja otkrila su da se FRB 20190520B nalazi u izuzetno gustoj sredini u patuljastoj galaksiji udaljenoj 3,9 milijardi svetlosnih godina. Oko izvora bljeskova nalaze se i materijali koji proizvode snažno i postojano radio zračenje.
Ovo je dovelo do pretpostavke da je izvor bljeskova mlada neutronska zvezda u složenom okruženju.
Moćna magnetska polja
Šta još možemo saznati o ovom međuagalaktičkom „vatrometu” i njegovom okruženju? Posmatrali smo FRB 20190520B koristeći Parkes radio teleskop CSIRO-a, Murriyang, u Novom Južnom Velsu, kao i Green Bank teleskop u Sjedinjenim Američkim Državama.
Na naše iznenađenje, FRB 20190520B je emitovao snažne signale na relativno visokim radio frekvencijama. Pokazalo se da su ti visokofrekventni signali veoma polarizovani – što znači da elektromagnetni talasi osciluju znatno jače u jednom pravcu nego u drugim.
Otkrivanje slike: Magnetna polja i njihova promenljivost
Otkrili smo da se pravac polarizacije menja na različitim frekvencijama. Merenjem obima te promene možemo odrediti jačinu magnetskog polja kroz koje je signal prošao.
Ispostavilo se da ova merenja sugerišu da je okruženje oko FRB 20190520B veoma magnetizovano. Štaviše, jačina magnetskog polja se menjala tokom 16 meseci posmatranja – a u dva navrata čak se potpuno preokrenuo pravac polja.
Ovakva promena smera magnetskog polja oko brzog radio bljeska nikada ranije nije bila primećena.
Šira slika
Šta nam ovo govori o FRB 20190520B? Najpopularnije teorije koje objašnjavaju nedavne posmatrane ponavljajuće brze radio bljeskove zasnivaju se na binarnim sistemima sastavljenim od neutronske zvezde i još jedne masivne zvezde ili crne rupe.
Iako još ne možemo isključiti druge mogućnosti, naši rezultati podržavaju teoriju u kojoj je prateći objekat masivna zvezda.
Masivne zvezde i njihova magnetna okruženja
Poznato je da masivne zvezde imaju snažne zvezdane vetrove sa organizovanim magnetskim poljima oko sebe. Ako se izvor bljeskova kreće kroz svoju orbitu, povremeno ulazeći i izlazeći iz oblasti zvezdanog vetra, očekivali bismo da se pravac posmatranog magnetskog polja preokreće.
Vremenska skala promena smera magnetskog polja, uočene varijacije u njegovoj jačini i gusta plazma koja okružuje izvor bljeskova savršeno se uklapaju u ovaj scenario.
Šta sledi?
Naša posmatranja mogla bi pružiti ključne dokaze koji podržavaju hipotezu da izvori ponavljajućih brzih radio bljeskova imaju masivnog saputnika sposobnog da proizvodi visoko magnetizovanu plazmu.
Još važnije, hipoteza o binarnom sistemu omogućava nam da predvidimo šta će se dogoditi u budućnosti. Ako je tačna, promene u polarizaciji radio signala iz FRB 20190520B trebalo bi da rastu i opadaju tokom dužih vremenskih perioda.
Zato ćemo nastaviti da pratimo. Buduća posmatranja teleskopima Murriyang i Green Bank pokazaće da li je FRB 20190520B zaista deo binarnog sistema – ili će nas svemir ponovo iznenaditi.
Članak je prenesen sa theconversation.com