Przejdź do treści

Bąble plazmowe i silniki szybkich błysków radiowych

Wizja artystyczna przedstawiająca magnetar otoczony bańką plazmy

Zostały odkryte źródła stałych emisji w szybkich błyskach radiowych.

Naukowcy z Narodowego Obserwatorium Radioastronomicznego (NRAO) Narodowej Fundacji Nauki USA (NSF) i Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) odkryli pochodzenie stałych emisji radiowych obserwowanych w niektórych szybkich błyskach radiowych (FRB). Międzynarodowy zespół astronomów ustalił, że to stałe promieniowanie pochodzi z bąbla plazmy, co rzuca nowe światło na tajemnicze źródła napędzające te kosmiczne zjawiska. Odkrycie to zostało opublikowane 7 lipca 2024 roku w czasopiśmie Nature.

Szybkie błyski radiowe (FRB), odkryte zaledwie ponad dekadę temu, należą do najpotężniejszych i najbardziej zagadkowych zjawisk we Wszechświecie. W ciągu zaledwie milisekund uwalniają ogromne ilości energii. Mimo intensywnych badań, dokładne mechanizmy napędzające te wybuchy pozostają nieznane. W kilku przypadkach krótkotrwałemu błyskowi FRB towarzyszy słaba, stała emisja radiowa.

Nowe badania przeprowadzone przez naukowców z Włoskiego Narodowego Instytutu Astrofizyki (INAF), we współpracy z innymi instytucjami na całym świecie, skupiły się na FRB20201124A. Ten konkretny rozbłysk, znajdujący się około 1,3 miliarda lat świetlnych od Ziemi, dostarczył zespołowi bezprecedensowych danych dzięki VLA, obecnie najczulszemu radioteleskopowi na świecie. Obserwacje VLA pozwoliły zespołowi potwierdzić, że bąbel plazmy jest odpowiedzialny za stałą emisję obserwowaną w połączeniu z FRB. Potwierdza to teoretyczny model przewidujący takie pochodzenie. Dane sugerują, że silnikiem napędzającym te FRB może być magnetar (silnie namagnesowana gwiazda neutronowa) lub rentgenowski układ podwójny o wysokiej akrecji, w którym intensywne wiatry z magnetara lub proces akrecji układu podwójnego tworzą ten bąbel plazmy. Stała emisja związana z FRB20201124A jest najsłabszą, jaką kiedykolwiek wykryto dla FRB, rozszerzając znany zakres tych emisji o dwa rzędy wielkości.

Gabriele Bruni, badacz INAF i główny autor artykułu, wyjaśnił: Nasze obserwacje potwierdzają, że stałe emisje radiowe z FRB zachowują się zgodnie z oczekiwaniami modelu emisji mgławicowej, wskazując na bąbel zjonizowanego gazu otaczający centralny silnik. Pozwala nam to lepiej zrozumieć fizyczny związek między silnikiem FRB a otaczającą go mgławicą.

Luigi Piro, badacz INAF i współautor badania, dodaje: Ta kampania badawcza, przeprowadzona w wyższej rozdzielczości przestrzennej za pomocą VLA, w połączeniu z obserwacjami w różnych pasmach z interferometru NOEMA i Gran Telescopio Canarias, pozwoliła nam zrekonstruować obecność zwartego źródła radiowego – bąbla plazmy FRB – w regionie gwiazdotwórczym. 

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej informacji:

Źródło: NRAO

Na ilustracji: Wizja artystyczna przedstawiająca magnetar otoczony bańką plazmy, odpowiedzialną za ciągłą emisję obserwowaną w przypadku niektórych szybkich rozbłysków radiowych. Źródło: S. Dagnello, NSF/AUI/NRAO

Reklama