Pernai buvo užfiksuotas pasikartojančių greitųjų radijo bangų pliūpsnių šaltinis, per 82 valandas „išspjovęs“ 1863 pliūpsnius, iš viso stebint 91 valandą. Toks hiperaktyvus elgesys leido mokslininkams apibūdinti ne tik galaktiką, kurioje yra šis šaltinis, ir atstumą nuo jos iki mūsų, bet ir patį šaltinį.
Aptikome keistą naują signalą, pasiekiantį mus iš laiko ir erdvės bedugnės, rašo „Science Alert“. Pernai buvo užfiksuotas pasikartojančių greitųjų radijo bangų pliūpsnių (angl. fast radio burst, FRB) šaltinis, per 82 valandas „išspjovęs“ 1863 pliūpsnius, iš viso stebint 91 valandą. Toks hiperaktyvus elgesys leido mokslininkams apibūdinti ne tik galaktiką, kurioje yra šis šaltinis, ir atstumą nuo jos iki mūsų, bet ir patį šaltinį.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
FRB 20201124A pavadintas objektas buvo aptiktas Kinijoje esančiu penkių šimtų metrų apertūros sferiniu radijo teleskopu (angl. Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope, FAST) ir aprašytas naujame straipsnyje, kurio pagrindinis autorius – astronomas iš Pekino universiteto Hengas Xu.
Surinkti duomenys leidžia manyti, kad tokių FRB emisijų šaltinis yra magnetaras – neutroninė žvaigždė su nepaprastai stipriais magnetiniais laukais. Jei FRB 20201124A iš tiesų yra vienas iš šių kosminių monstrų, panašu, kad tai kiek neįprastas egzempliorius.
„Šie stebėjimai sugrąžino mus prie piešimo lentos, – sako astrofizikas Bingas Zhangas iš Nevados universiteto Las Vegase. – Akivaizdu, kad FRB yra paslaptingesni, nei mes įsivaizdavome. Norint geriau atskleisti šių objektų prigimtį, reikia daugiau įvairių bangų ilgių stebėjimo kampanijų.“
Greitieji radijo bangų pliūpsniai astronomams kelia galvosopį nuo tada, kai pirmą kartą buvo aptikti prieš 15 metų. 2001 metų archyviniuose įrašuose jie apibūdinami kaip neįtikėtinai galingos radijo bangos, trunkančios vos akimirksnį.
Nuo to laiko jų aptinkama periodiškai – milisekundžių trukmės radijo bangų pliūpsnių, sužibimo metu iškraunančių tiek pat energijos, kiek 500 milijonų saulių.
Dauguma užfiksuotų tokių pliūpsnių yra vienkartiniai, todėl juos labai sunku tirti (jau nekalbant apie supratimą). Visgi buvo aptikta keletas pasikartojančių – tai leido mokslininkams bent jau atsekti galaktikas, iš kurių jie atskrieja.
Tada, 2020 metais, įvyko proveržis. Pirmą kartą greitasis radijo bangų pliūpsnis buvo užfiksuotas Paukščių Take ir astronomams pavyko susieti šį reiškinį su magnetiniu aktyvumu.
Pastarasis neįprastas FRB atvejis yra dar vienas retai pasikartojančių pliūpsnių pavyzdys. Per mažiau nei du stebėjimo mėnesius FRB 20201124A astronomams suteikė didžiausią greitųjų radijo bangų pliūpsnių duomenų rinkinį su poliarizacija nei bet kuris kitas FRB šaltinis.
Poliarizacija nusako šviesos bangų orientaciją trimatėje erdvėje. Ištyrę, kiek ta orientacija pasikeitė nuo tada, kai šviesa išskriejo iš šaltinio, mokslininkai gali suprasti aplinką, per kurią ji sklido. Pavyzdžiui, stipri poliarizacija rodo stiprią magnetinę aplinką.
Remdamiesi gausiais FRB 20201124A stebėjimo metu surinktais duomenimis, astronomai galėjo padaryti išvadą, kad šaltinis yra magnetaras. Tačiau kai kas jiems pasirodė keista. Poliarizacijos kitimas laikui bėgant rodo, kad magnetinio lauko stiprumas ir dalelių tankis aplink magnetarą svyruoja.
„Prilyginčiau tai filmo apie FRB šaltinio aplinką filmavimui. Mūsų filmas atskleidė sudėtingą, dinamiškai besivystančią, įmagnetintą aplinką, kuri anksčiau niekada nebuvo įsivaizduojama, – aiškina Bingas Zhangas. – Tiesiog sunku patikėti, kad izoliuotas magnetaras gali turėti tokią aplinką. Netoli FRB šaltinio gali būti dar kažkas, galbūt dvinaris kompanionas.“
Duomenys rodo, kad kompanionas gali būti karšta, mėlyna Be tipo žvaigždė, dažnai sutinkama neutroninių žvaigždžių kompanijoje. Šios hipotezės įrodymai išdėstyti atskirame straipsnyje, kurio pagrindinis autorius astronomas iš Nankino universiteto Kinijoje Fayinas Wangas.
Magnetarai yra neutroninių žvaigždžių tipas – kolapsavusios masyvių žvaigždžių šerdys, kurios, nebeturėdamos kuro degti ir kurti išorinį slėgį, kolapsuoja, veikiamos savo pačių gravitacijos.
Tokios žvaigždės greitai sudegina savo kurą, todėl gyvena labai trumpai, išstumdamos savo išorinę medžiagą supernovos pavidalu, kai šerdis kolapsuoja.
Kadangi jų gyvenimas toks trumpas, manoma, kad tokių jaunų magnetarų galima rasti regionuose, kur vis dar vyksta žvaigždžių formavimasis. Žvaigždės trumpai gyvena ir miršta, sukurdamos daugiau medžiagos debesų, iš kurių gimsta daugiau žvaigždžių. Tai gražus kosminis gyvenimo ciklas.
Tačiau FRB 20201124A buvo aptiktas galaktikoje, labai panašioje į Paukščių Taką. Mūsų galaktikoje žvaigždžių formavimasis praktiškai nevyksta, todėl mūsų neįprasto naujojo FRB draugo galaktikoje taip pat neturėtų viena po kitos rastis naujos žvaigždės.
Visgi FRB 20201124A nėra vienintelis FRB šaltinis, aptiktas galaktikoje, kurioje nevyksta intensyvus žvaigždžių formavimasis.
Augantis jų skaičius rodo, kad mums gali trūkti tam tikros svarbios informacijos, kad mūsų žiniose apie FRB magnetarus, jų formavimąsi ir buvimo vietas gali būti rimtų spragų.
