Naukowcy opublikowali pracę, w której sugerują, że supernowe są głównym źródłem szybkich błysków radiowych.
Przelotne błyski energii z kosmosu, znane jako szybkie błyski radiowe (FRB), są kosmiczną zagadką. Międzynarodowy zespół naukowców opublikował nowe odkrycia sugerujące, że supernowe są głównymi źródłami, które ostatecznie wytwarzają FRB.
Szybkie błyski radiowe są jedną z największych tajemnic astronomii – powiedział główny autor Mohit Bhardwaj, członek Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment Fast Radio Burst (CHIME/FRB). Te niezwykle potężne błyski radiowe mogą pokonywać kosmologiczne odległości i emitować więcej energii niż Słońce w ciągu tysiąca lat, mimo że trwają zaledwie kilka tysięcznych sekundy. Jeszcze bardziej intrygujące jest to, że chociaż uderzają w Ziemię mniej więcej co minutę z całego nieba, ich pochodzenie jest nadal nieznane.
Badacze pod kierownictwem naukowców z Kanady oraz zespoły z USA, Meksyku, Chile i Australii zbadali 18 pobliskich źródeł FRB. Wszystkie te źródła znajdowały się w galaktykach spiralnych czy galaktykach późnego typu. Przewaga galaktyk późnego typu sugeruje, że źródła FRB występują głównie w stosunkowo młodych galaktykach, a mogą być wytwarzane przez supernowe, które wiążą się z zapadnięciem się jądra masywnej gwiazdy.
Ta praca identyfikuje intrygujący trend, który sugeruje, że większość lokalnych FRB prawdopodobnie pochodzi z supernowych powstałych w wyniku zapadnięcia się jądra masywnej gwiazdy – powiedziała Bridget Andersen, współautorka pracy i obecna doktorantka na Uniwersytecie McGill, pracująca pod kierunkiem profesor Victorii Kaspi. W przyszłych badaniach szczególnie interesujące będzie sprawdzenie, czy trend ten utrzymuje się przy większej liczbie zlokalizowanych galaktyk macierzystych.
Praca ta ma szczególne znaczenie, ponieważ rok temu, po wykryciu źródła FRB w gromadzie kulistej galaktyki M81 – zawierającej niezwykle starą populację gwiazd – pojawiły się spekulacje, że takie źródła mogą zdominować populację FRB.
Bhardwaj powiedział, że odkrycia zespołu odrzucają taki scenariusz, a zamiast tego wspierają hipotezę, że większość źródeł FRB pochodzi z rozpadu masywnych gwiazd, często skutkując powstawaniem czarnych dziur lub gwiazd neutronowych.
Patrząc w przyszłość, w miarę gromadzenia większych próbek dokładniej obserwowanych FRB, możemy dalej badać te rozróżnienia zarówno dla pobliskich, jak i odległych FRB – powiedział. Przeprowadzając bardziej dogłębne analizy, mamy nadzieję udoskonalić nasze zrozumienie różnorodnego pochodzenia FRB i potencjalnie ujawnić podstawowe mechanizmy, które napędzają te kosmiczne zjawiska, rzucając światło na zawiłości wybuchów sygnału radiowego we Wszechświecie.
Zespół CHIME/FRB podwoił ostatnio katalog znanych powtarzających się FRB i nadal czyni postępy w tej dziedzinie. Najnowsza praca zespołu, która zostanie opublikowana w czasopiśmie Astrophysical Journal Letters, jest istotna, ponieważ wskazuje galaktyki macierzyste nowych pobliskich FRB, które są obiecującymi kandydatami do zidentyfikowania proponowanych odpowiedników impulsu lub poświaty poza zakresem fal radiowych.
Zrozumienie pochodzenia FRB stanowi kluczowe wyzwanie we współczesnej astronomii. Do tej pory pozagalaktyczne FRB manifestowały się wyłącznie jako zjawiska radiowe. Poprzez identyfikację ich źródeł, kosmolodzy mogą uzyskać nowy wgląd w ekstremalne środowiska astrofizyczne, w których powstają te sygnały, oraz mechanizmy fizyczne za nie odpowiedzialne.
Zdolność do wskazania galaktyki, z której pochodzi FRB, była kluczem do tego badania. Jednak dzięki CHIME możemy zidentyfikować tylko galaktyki macierzyste najbliższych FRB – powiedział współautor Daniele Michilli, doktorant w MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research. Budujemy nowe teleskopy CHIME „Outrigger” w Kanadzie i USA, aby umożliwić precyzyjną lokalizację na niebie wszystkich FRB wykrytych przez CHIME. To zrewolucjonizuje tę dziedzinę i umożliwi nam przetestowanie przedstawionych tutaj pomysłów.
Bhardwaj stwierdził, że jedna z dominujących hipotez łączących te intensywne błyski fal radiowych z procesami astrofizycznymi odnosi się do gwiazd neutronowych. Dodatkowo, podkreślił, że znaczenie tej hipotezy wzrosło w 2020 roku, kiedy CHIME/FRB zaobserwował błyski podobne do FRB ze znanej silnie namagnesowanej gwiazdy neutronowej (SGR 1935+2154) w naszej własnej Galaktyce, co doprowadziło do zidentyfikowania magnetarów – młodych, silnie namagnesowanych gwiazd neutronowych – jako prawdopodobne źródła.
Niezależnie od ich pochodzenia, te krótkie błyski są bardzo obiecujące dla badań kosmologicznych – powiedział Bhardwaj. Dla każdego FRB możemy oszacować ilość zjonizowanej materii, przez którą przebył sygnał FRB w drodze na Ziemię. To jednoznacznie pozycjonuje FRB jako bardzo obiecującą sondę do badania rozkładu zjonizowanego gazu w kosmicznej sieci.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
Źródło: McGill
Na ilustracji: Radioteleskop interferometryczny CHIME. Źródło: McGill
