Wykrycie fal radiowych z powtarzającego się, szybkiego rozbłysku radiowego ujawniło zdumiewająco silne pole magnetyczne w środowisku źródła, co wskazuje, że znajduje się ono w pobliżu masywnej czarnej dziury lub w mgławicy o niespotykanej sile.
Odkrycie międzynarodowego zespołu astronomów pojawiły się w „Nature” z 11 stycznia 2018 roku i zostały wyróżnione na okładce czasopisma.
Rok temu astronomowie wskazali lokalizację enigmatycznego źródła szybkiego błysku radiowego (ang. fast radio burst – FRB) o nazwie FRB 121102 i poinformowali, że leży ono w regionie formowania się gwiazd galaktyki karłowatej oddalonej o trzy miliardy lat świetlnych od Ziemi. Ogromna odległość od źródła oznacza, że uwalnia ono ogromną ilość energii w każdej serii – mniej więcej tyle energii w ciągu jednej milisekundy, ile Słońce uwalnia w ciągu całego dnia.
Teraz, korzystając z danych z Obserwatorium Arecibo w Portoryko i Teleskopu Green Bank w Wirginii Zachodniej, naukowcy wykazali, że fale radiowe ze źródła FRB 121102 są wysoko spolaryzowane. Zachowanie tej spolaryzowanej emisji umożliwia naukowcom zbadanie środowiska źródła w nowy sposób.
Kiedy spolaryzowane fale radiowe przechodzą przez obszar z polem magnetycznym, polaryzacja zostaje „skręcona” przez efekt znany jako efekt Faradaya: im silniejsze pole magnetyczne, tym większe skręcenie. Liczba skręceń obserwowana w rozbłyskach radiowych FRB 121102 jest jedną z największych, jakie kiedykolwiek zmierzono w źródle radiowym, co doprowadziło naukowców do wniosku, że wybuchy przechodzą przez wyjątkowo silne pole magnetyczne w gęstej plazmie.
Nie mogłem uwierzyć własnym oczom, gdy koledzy wysłali mi e-mail z wynikami. Ten rodzaj olbrzymiej rotacji Faradaya jest niezwykle rzadki. Zdaliśmy sobie sprawę, że to ogromna wskazówka, gdzie znajduje się to dziwne źródło – mówi Kaspi, profesor fizyki na Uniwersytecie McGill w Montrealu i dyrektor w McGill Space Institute.
Jednym z możliwych wyjaśnień niezwykle namagnesowanego otoczenia jest to, że FRB 121102 znajduje się blisko masywnej czarnej dziury w swojej galaktyce macierzystej. Takie wysoce namagnesowane plazmy były dotychczas widziane tylko w pobliżu centrum Drogi Mlecznej, która ma swoją własną czarną dziurę. Ale autorzy spekulują także, że „skręcenie” rozbłysków radiowych można wyjaśnić, jeżeli FRB 121102 znajduje się w potężnej mgławicy (międzygwiazdowa chmura gazu i pyłu) lub wśród pozostałości martwej gwiazdy.
Zjawiska FRB to niedawno odkryta klasa przejściowych zdarzeń astrofizycznych wywodzących się z głębi przestrzeni pozagalaktycznej. Ich fizyczna natura pozostaje tajemnicą. FRB 121102 jest jedynym znanym powtarzającym się FRB, co również podniosło kwestię, czy ma ono inne pochodzenie w porównaniu do innych, pozornie niepowtarzających się FRB. FRB 121102 był już wyjątkowy ze względu na jego powtórzenie; teraz obserwowana przez nas olbrzymia rotacja Faradaya po raz kolejny go wyróżniła. Jesteśmy ciekawi, czy te dwa unikalne aspekty są ze sobą powiązane – mówi Daniele Michilli, doktorantka na Uniwersytecie w Amsterdamie i Niderlandzkim Instytucie Radioastronomii (ASTRON).
W związku z tym, że coraz więcej radioteleskopów szerokopasmowych jest już dostępnych online, więcej takich źródeł powinno zostać odkrytych w nadchodzącym roku, a astronomowie są gotowi odpowiedzieć na bardziej fundamentalne pytania dotyczące FRB.
Teleskop CHIME w Penticton w Kolumbii Brytyjskiej (Kanada) powinien być doskonałym narzędziem do wykrywania szybkich błysków fal radiowych i badania ich właściwości polaryzacyjnych. Kiedy będzie dostępny online w 2018 roku, powinien być zdolny codziennie wykrywać od kilku do kilkudziesięciu FRB dziennie – mówi Shriharsh Tendulkar, doktor hablilitowany w McGill Space Institute.
Więcej:
A repeating fast radio burst from an extreme environment
Źródło: McGill University
Opracowanie: Agnieszka Nowak
