מדענים מזהים 'פרץ רדיו מהיר' מוזר מתוך שביל החלב שלנו

פיצוצים מסתוריים של גלי רדיו שנראו פעם מחוץ לגלקסיה, זוהו לראשונה בתוך שביל החלב , מוצאים מחקרים חדשים.



בנוסף, מדענים התחקו אחר ההתפרצויות הללו לסוג נדיר של כוכב מת המכונה מגנטר, המגנטים החזקים ביותר ביקום, לראשונה.



התפרצויות רדיו מהירות, או FRBs, הן פולסים עזים של גלי רדיו שיכולים לשחרר יותר אנרגיה בכמה אלפיות השנייה מהשמש בכמעט מאה שנה. מדענים גילו רק FRBs בשנת 2007, ומכיוון שהפרצים מהירים כל כך, לאסטרופיזיקאים יש עדיין שאלות רבות עליהם ועל מקורותיהם.

למדענים יש עשרות תיאוריות לגבי הגורמים להתפרצויות רדיו מהירות, החל מהתנגשות חורים שחורים ועד ספינות כוכב זרות. תיאוריות רבות מצביעות על כך שהפרצים מקורם בכוכבי נויטרונים, שהם גופות של כוכבים שמתו בפיצוצים קטסטרופליים המכונים סופרנובות. (שמם נובע מכך שמשיכות הכבידה של שרידים כוכבים אלה חזקות מספיק כדי למעוך פרוטונים יחד עם אלקטרונים ליצירת נויטרונים.)



וִידֵאוֹ: מגנטר מפציץ פרץ רדיו מהיר בשביל החלב?

אמן

התרשמות של אמן ממגנטר בהתפרצות, המראה מבנה שדה מגנטי מורכב ופליטת קורות בעקבות פרק שנסדק בקרום.(קרדיט תמונה: צוות עיצוב גרפי של אוניברסיטת מקגיל)



באופן ספציפי, מחקר קודם הציע שהתפרצויות רדיו מהירות עלולות להתפוצץ מסוג נדיר של כוכב נויטרונים המכונה מגנטר. המגנטים הם המגנטים החזקים ביותר בקוסמוס - השדות המגנטיים שלהם יכולים להיות חזקים יותר עד כ -5,000 טריליון טריון משדות כדור הארץ.

'מגנטר הוא סוג של כוכב ניטרונים שהשדות המגנטיים שלהם כל כך חזקים, הם סוחטים אטומים לצורות דמויי עיפרון ', אמר כריסטופר בוצ'נק, אסטרופיזיקאי במכון הטכנולוגי בקליפורניה בפסדינה ומחבר ראשי באחד המחקרים החדשים, ל- demokratija.eu.

הבזק בלילה

בערך באלפית השנייה, המגנטר פולט אנרגיה רבה בגלי רדיו כמו השמש תוך 30 שניות.



מדענים חשדו שמגנטרים עשויים לייצר התפרצויות רדיו מהירות מכיוון שעבודות קודמות מצאו כי מגנטים יכולים להתפרץ בהתלקחויות ענק של קרני גמא וקרני רנטגן. להתלקחויות הענק האלה יש משך קצר מאוד, זינוק קשה שנמשך מילי שניות, וזה בדיוק משך הזמן של FRBs, 'בינג ג'אנג, אסטרופיזיקאי מאוניברסיטת נבדה, לאס וגאס ומחבר שותף באחד המחקרים החדשים, אמר ל- demokratija.eu. ככזה, החוקרים הציעו שהם עשויים לייצר גם התפרצויות קצרות של גלי רדיו.

במחקרים החדשים דיווחו מדענים כי ב -28 באפריל, שני טלסקופים רדיו - מערך הסקר לפליטת רדיו אסטרונומית 2 (STARE2) של שלוש אנטנות רדיו בקליפורניה ויוטה, וטלסקופ הרדיו הקנדי קנדי ​​(CHIME) ברדיו ב- מפלי Okanagan, קנדה - זיהו פרץ רדיו מהיר שזכה לכינוי FRB 200428.

'זהו פרץ הרדיו הזוהר ביותר שזוהה אי פעם בגלקסיה שלנו', אמרה ל- demokratija.eu דניאלה מיצ'יל, אסטרופיזיקאית עם CHIME ומחברת משותפת באחד המחקרים החדשים. החוקרים ציינו כי בשבריר שנייה שפרץ הרדיו המהיר הזה הבזיק, הוא היה בהיר פי 3,000 מכל אות רדיו מגנטי אחר שנצפה עד כה.

שני המערכים איתרו את ה- FRB באותו אזור בשמים. ״הפרץ הזה היה כל כך בהיר עד שבאופן תיאורטי, אם הייתה לך הקלטה של ​​הנתונים הגולמיים ממקלט ה- 4G LTE של הטלפון הסלולרי שלך, שאכן מזהה גלי רדיו, ואם היית יודע מה אתה מחפש, אולי היית מוצא את האות הזה הגיע בערך באמצע הגלקסיה בנתוני הטלפון הסלולרי שלך, 'אמר בוחצ'נק.

המדענים זיהו את ההתפרצות למגנטאר המכונה SGR 1935+2154, הממוקם כ -30,000 שנות אור מכדור הארץ לעבר מרכז הגלקסיה בכוכבית Vulpecula. זהו ה- FRB הקרוב ביותר הידוע עד כה.

'הצלחנו לקבוע כי האנרגיה של פרץ זה דומה לאנרגיות של התפרצויות רדיו מהירות אקסטרגלקטיות', הוסיף בוחצ'נק. 'בערך באלפית השנייה, המגנטר פלט אנרגיה רבה בגלי רדיו כמו השמש תוך 30 שניות.'

בסך הכל, 'הצלחנו לקבוע את קצב ההתפרצויות הבהירות האלה ממגנטרים עולה בקנה אחד עם השיעור הידוע של התפרצויות רדיו מהירות אקסטרלקטיות', אמר בוצ'נק. 'גילוי זה מצייר אפוא את התמונה שחלק, ואולי רוב, התפרצויות הרדיו המהירות מגלקסיות אחרות מקורן גם במגנטרים.'

תעלומה מהירה של רדיו

אסטרונומים בראשות ג'אנג השוו את התצפיות לנתונים שנאספו על ידי הטלסקופ הכדורי הצמצם של חמש מאות המטרים (FAST) בסין ואכן ראו 29 התפרצויות אנרגטיות של קרני גמא ממגנטר זה, אך אף אחת מהן לא עלתה בקנה אחד עם כל FRB שנראה מהמגנטר. הניתוק עשוי להצביע על כך שהתפרצויות קרני גמא ממגנטרים המולידים FRB הם מאוד מיוחדים בדרך כלשהי, כאשר רובם אינם עושים זאת, אמר ג'אנג. אפשרות נוספת היא שכל FRB שנוצרים בהתפרצויות קרני גמא כאלה נפלטים בקורות צרות המרוחקות מכדור הארץ, ציין.

ג'אנג ציין שיש שני סוגים של מקורות להתפרצויות רדיו מהירות - כאלה שמייצרים FRB באופן קבוע, וכאלה שמייצרים FRB פחות פעמים. אם שני סוגים של מקורות התפרצות רדיו מהירים נמצאים בקרב מגנטרים, הדבר מצביע על שני סוגים של מגנטים: האחד הוא סוג המגנרטור הנמצא בשביל החלב, היוצר לעתים רחוקות FRB, והשני פעיל יותר ואולי מורכב מגנטים שנולדו לאחרונה, מסתובבים במהירות, אמר ג'אנג.

מחקר עתידי בנושא FRB יכול לאתר את המנגנון שבאמצעותו מגנטים או גופים אפשריים אחרים יוצרים את ההתפרצויות הללו, אמר ג'אנג.

אפשרות אחת כוללת אלקטרונים בעלי אנרגיה גבוהה המניעים באקראי יצירת גלי רדיו בזמן שהם מתקשרים עם שדות מגנטיים-חורים שחורים על-מסיביים, שרידי סופרנובה וגז חם היושבים בגלקסיות מייצרים בדרך כלל גלי רדיו בדרך זו. הסבר פוטנציאלי נוסף, שג'אנג העדיף, כולל אלקטרונים כשהם מתקשרים בהמוניהם עם שדות מגנטיים, בדומה לאופן שבו האלקטרוניקה בכדור הארץ מייצרת גלי רדיו על ידי כיוון אלקטרונים דרך חוט.

בוצ'נק, מיצ'יל, ג'אנג ועמיתיהם פירטו את ממצאיהם ב שְׁלוֹשָׁה לימודים פורסם בגיליון 5 בנובמבר של כתב העת Nature.

עקוב אחר צ'ארלס צ'.צ'וי בטוויטר @cqchoi. עקוב אחרינו בטוויטר @Spacedotcom ובפייסבוק.