Szybkie błyski radiowe (FRB) to nadal zagadka dla astronomów, ale są bliżej jej rozwiązania. Udało się po raz pierwszy dostrzec takie zjawisko w Drodze Mlecznej. Kilka dni temu ogłoszono w "Nature" wyniki badań wiążące jedno z takich zjawisk z magnetarem w naszej galaktyce.
Fast Radio Bursts (FRB), czyli szybkie błyski radiowe, to niezwykle silne wybuchy energii, które są rejestrowane na falach radiowych. Taki błysk trwa ułamki sekundy, ale wyzwolona w nim energia może mieć moc nawet 100 milionów większą niż moc promieniowania Słońca. Pierwszy błysk FRB wykryto w 2007 roku analizując archiwalne obserwacje z australijskiego radioteleskopu Parkes, które były wykonane w 2001 roku.
Wszystkie obserwowane do tej pory przypadki błysków FRB docierały do nas ze zbyt dużej odległości (w odległych galaktykach), aby udało się dokładnie poznać te zjawiska. Pochodzenie szybkich błysków radiowych nadal jest zagadkowe - nie ma pewności jakie obiekty astronomiczne są za nie odpowiedzialne. Jednak najnowsze odkrycie wiążące jedno ze zjawisk z magnetarem znajdującym się w Drodze Mlecznej może być dużym krokiem w zrozumieniu jakie procesy i obiekty są przyczyną szybkich błysków radiowych. Magnetary były właśnie jednym z obiektów proponowanych jako źródła błysków FRB.
28 kwietnia 2020 r. zarejestrowano szybki błysk radiowy FRB 200428. Udało się tego dokonać dwóch projektom Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) oraz amerykańskiemu The Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2 (STARE2). Co więcej, błysk ten udało się powiązać ze znanym wcześniej magnetarem SGR 1935+2154, znajdującym się w Drodze Mlecznej. Dodatkowo naukowcy wskazali zbieżność z błyskiem rentgenowskim z tego samego miejsca na niebie. Ten sam obszar na niebie był także obserwowany przez chiński radioteleskop Five-hundred meter Aperture Spherical Telescope (FAST). Jednak chiński instrument akurat w momencie nadejścia błysku nie prowadził obserwacji. Pomimo tego jego dane z innych dni były przydatne do nałożenia limitów przy analizie danych.
4 listopada 2020 r. ogłoszono wyniki badań wskazujące magnetara jako "winowajcę" zarejestrowanego szybkiego błysku radiowego. Tym samym uzyskano obserwacyjne potwierdzenie dla przypuszczeń teoretycznych wskazujących właśnie ten rodzaj obiektów jako jedno z możliwych źródeł błysków FRB. Wyniki zostały przedstawione w trzech artykułach w "Nature".
Magnetary to rodzaj gwiazd neutronowych o niezwykle silnym polu magnetycznym. Przykładowy przebieg wydarzeń wskazywany przez naukowców może być następujący. Magnetar wytwarza błysk (strumień) elektronów i innych naładowanych cząstek, który trwa ułamki milisekund. Następnie cząstki te zderzają się z innymi, wyemitowanymi podczas wcześniejszych podobnych wydarzeń. To generuje z kolei poruszającą się na zewnątrz falę uderzeniową, a ona wytwarza olbrzymie pola magnetyczne, w których elektrony poruszają się wzdłuż linii pola magnetycznego i emitują impuls fal radiowych. Fala uderzeniowa powoduje też mocne rozgrzanie elektronów (dużą temperaturę), przez co emitują one promieniowanie rentgenowskie.
Temat wymaga dalszych badań. Za szybkie błyski radiowe niekoniecznie musi być odpowiedzialny tylko jeden rodzaj obiektów. Wśród alternatywnych hipotez są na przykład czarne dziury, poprzedniczki niezwykle jasnych supernowych, a nawet rozważania, że to efekty nieznanych technologii używanych przez potencjalne cywilizacje pozaziemskie.
Więcej informacji:
- Astronomers report first detection of ultrabright radio flashes in our own galaxy
- Detection of a short, intense radio burst in Milky Way could help resolve origins of mysterious phenomenon
- Publikacja naukowa: A bright millisecond-duration radio burst from a Galactic magnetar
- Publikacja naukowa: A fast radio burst associated with a Galactic magnetar
- Publikacja naukowa: No pulsed radio emission during a bursting phase of a Galactic magnetar
Źródło: MIT / Nature
Opracowanie: Krzysztof Czart
Na ilustracji:
Artystyczna wizja magnetara w trakcie szybkiego rozbłysku radiowego. Wskazano skomplikowaną strukturę pola magnetycznego oraz ukierunkowaną emisję. Źródło: McGill University Graphic Design Team.
