Selitetty: Mikä on radiopurske, jonka NASA havaitsi ensimmäistä kertaa Linnunradalla?

Nopeat radiopurskeet ovat kirkkaita radioaaltojen purskeita, joiden kesto on millisekunnin mittakaavassa, minkä vuoksi niiden havaitseminen ja sijainnin määrittäminen taivaalla on vaikeaa.

Voimakas röntgenpurkaus purkautuu magnetaarista - supermagnetisoidusta versiosta tähtien jäännöksestä, joka tunnetaan nimellä neutronitähti - tässä kuvassa. (Kuva: NASAn Goddard Space Flight Center / Chris Smith (USRA)

NASA on raportoinut, että se havaitsi 28. huhtikuuta Linnunradalla yhdistelmää röntgen- ja radiosignaaleja, joita ei koskaan aiemmin havaittu. Merkittävää on, että sen havaitsema leimahdus sisälsi ensimmäisen galaksissa nähdyn nopean radiopurskeen (FRB).

Kolme FRB-nimisen ilmiön havaitsemisesta raportoivaa julkaisua julkaistiin Nature-lehdessä 4. marraskuuta. Mitä ovat FRB:t ja miksi tämä havainto on merkittävä?

Kuka löysi Linnunradan samanaikaiset purkaukset?

Useat satelliitit, mukaan lukien NASAn Wind-missio, havaitsivat samanaikaisten purskeiden röntgenosan, ja radiokomponentin löysi Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), radioteleskooppi, joka sijaitsee Dominion Radio Astrophysical Observatoryssa Brittiläisessä Kolumbiassa. jota johtavat McGill University Montrealissa, University of British Columbia ja University of Toronto.

Meidän @NASAUniverse Observatoriot auttoivat havaitsemaan ensimmäisen nopean radiopurskeen Linnunrata-galaksissamme. Kuinka tämä ainutlaatuinen tapahtuma auttoi tähtitieteilijöitä ymmärtämään paremmin näiden aiemmin vain muissa galakseissa nähtyjen räjähdyksen lähteen: https://t.co/sHLlsQXwRC pic.twitter.com/QTec4tAlHh

- NASA (@NASA) 4. marraskuuta 2020

Lisäksi NASAn rahoittama projekti Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2 (STARE2) havaitsi myös CHIME:n näkemän radiopurskeen. STARE2:ta operoivat Caltech ja NASA:n Jet Propulsion Laboratory Etelä-Kaliforniassa, ja sen takana oleva tiimi päätti, että purskeen energia oli verrattavissa FRB:hen.

Joten mikä on FRB?

Ensimmäinen FRB löydettiin vuonna 2007, siitä lähtien tiedemiehet ovat pyrkineet löytämään niiden alkuperän. Pohjimmiltaan FRB:t ovat kirkkaita radioaaltojen purskeita (radioaaltoja voivat tuottaa tähtitieteelliset kohteet, joilla on muuttuvat magneettikentät), joiden kesto on millisekunnin mittakaavassa, minkä vuoksi niitä on vaikea havaita ja määrittää niiden sijainti taivaalla.

Mikä on huhtikuussa havaitun FRB:n alkuperä?

Huhtikuussa Linnunradassa havaitun FRB:n lähde on erittäin voimakas magneettinen neutronitähti, jota kutsutaan magnetaariksi, nimeltään SGR 1935+2154 tai SGR 1935 ja joka sijaitsee Vulpeculan tähdistössä ja jonka arvioidaan olevan välillä 14 000- 41 000 valovuoden päässä.

FRB oli osa yhtä magnetaarin tuotteliaimmista leimahduksista, ja röntgenpurskeet kestivät alle sekunnin. Radiopurkaus toisaalta kesti sekunnin tuhannesosan ja oli tuhansia kertoja kirkkaampi kuin mikään muu Linnunradalla aiemmin nähty magnetaarien radiosäteily. On mahdollista, että FRB:hen liittyvä purske oli poikkeuksellinen, koska se tapahtui todennäköisesti magnetaarin magneettisella napalla tai lähellä sitä.

Tämän tuntikausia kestäneen leimahduksen havaitsivat NASAn Fermi-gamma-avaruusteleskooppi ja NASAn Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), joka on kansainväliselle avaruusasemalle asennettu röntgenteleskooppi. Express Explained on nyt Telegramissa

Mikä on magnetaari?

NASAn mukaan magnetaari on neutronitähti, murskattu, kaupungin kokoinen tähti, joka on monta kertaa suurempi kuin aurinkomme. Tällaisen tähden magneettikenttä on erittäin voimakas, ja se voi olla yli 10 biljoonaa kertaa voimakkaampi kuin jääkaappimagneetti ja jopa tuhat kertaa voimakkaampi kuin tyypillisen neutronitähden.

Neutronitähdet muodostuvat, kun massiivisen tähden ydin romahtaa painovoiman vaikutuksesta, kun se saavuttaa elämänsä lopun. Tämä johtaa siihen, että aine on niin tiiviisti pakattu, että jopa sokerikuution kokoinen määrä sellaisesta tähdestä otettua materiaalia painaa NASAn mukaan yli miljardi tonnia, mikä on suunnilleen sama kuin Mount Everestin paino.

Magnetaarit ovat näiden neutronien alaluokka, ja ne vapauttavat toisinaan enemmän energiaa sekunnin murto-osassa kuin Aurinko pystyy lähettämään kymmenissä tuhansissa vuosissa. Esimerkiksi SGR 1935:n tapauksessa sen huhtikuussa julkaisema samanaikaisten purskeiden röntgenosa kantoi yhtä paljon energiaa kuin Aurinko tuottaa kuukaudessa, olettaen, että magnetaari on etäisyysalueensa lähempänä loppua.

Miksi tämä havainto on merkittävä?

Tähän asti on ollut useita teorioita, jotka yrittivät selittää, mitkä FRB:n mahdolliset lähteet voisivat olla. Yksi teorioiden esittämistä lähteistä on ollut magnetaarit. Mutta ennen tämän vuoden huhtikuuta tutkijoilla ei ollut todisteita siitä, että FRB:t voitaisiin räjäyttää magnetarista. Siksi havainto on erityisen tärkeä.

Caltechin astrofysiikan tohtoriopiskelija Chris Bochenek totesi NASAn lehdistötiedotteessa, että vaikka FRB:n tarinassa saattaa olla vielä jännittäviä käänteitä tulevaisuudessa, mielestäni on tällä hetkellä reilua sanoa, että useimmat FRB:t ovat peräisin magnetaareista, kunnes toisin todistetaan.

Kaiken kaikkiaan havainnot viittaavat vahvasti siihen, että SGR 1935 tuotti Linnunradan vastaavan FRB:tä, mikä tarkoittaa, että muiden galaksien magnetaarit tuottavat todennäköisesti ainakin osan näistä signaaleista, NASA on sanonut.

Silti tutkijat jatkavat FRB:n etsimistä Linnunradan ulkopuolelta saadakseen rautaisen todisteen FRB:n yhteydestä magnetaarien kanssa, joka osuu samaan aikaan samasta lähteestä peräisin olevan röntgenpurskeen kanssa.

Älä missaa Explained | Intian 19-vuotiaiden painoindeksi on alhaisimpia 200 maassa

Jaa Ystäviesi Kanssa: