Els astrònoms desvelen noves característiques (i desconcertants) de misterioses ràfegues de ràdio ràpides


Els astrònoms presenten noves característiques (i desconcertants) de misterioses ràfegues de ràdio ràpides

Concepció artística del radiotelescopi esfèric d’obertura de cinc-cents metres (FAST) a la Xina. Crèdit: Jingchuan Yu

Les ràfegues ràpides de ràdio (FRB) són explosions còsmiques de mil·lisegons que produeixen cadascuna l’energia equivalent a la producció anual del sol. Més de 15 anys després que es descobrís per primera vegada els polsos de l’espai profund de les ones de ràdio electromagnètiques, la seva naturalesa perplexa continua sorprenent els científics, i la investigació recentment publicada només aprofundeix el misteri que els envolta.

Al número del 21 de setembre de la revista Naturalesanoves observacions inesperades d’una sèrie de ràfegues ràpides còsmiques d’un equip internacional de científics, inclòs l’astrofísic de l’UNLV Bing Zhang, desafien la comprensió predominant de la naturalesa física i el motor central dels FRB.

Les observacions còsmiques FRB es van fer a finals de la primavera de 2021 mitjançant el massiu radiotelescopi esfèric d’obertura de cinc-cents metres (FAST) a la Xina. L’equip, dirigit per Heng Xu, Kejia Lee, Subo Dong de la Universitat de Pequín i Weiwei Zhu dels Observatoris Astronòmics Nacionals de la Xina, juntament amb Zhang, va detectar 1.863 ràfegues en 82 hores durant 54 dies des d’una font activa de ràdio ràpida anomenada FRB. 20201124A.

“Aquesta és la mostra més gran de dades FRB amb informació de polarització d’una única font”, va dir Lee.

Observacions recents d’un esclat de ràdio ràpid de la nostra galàxia Via Làctia suggereixen que es va originar a partir d’un magnetar, que és una estrella de neutrons densa i de la mida d’una ciutat amb un camp magnètic increïblement potent. L’origen del cosmològic molt llunyà ràfegues ràpides de ràdio, en canvi, segueix sent desconegut. I les últimes observacions deixen als científics qüestionant-se què pensaven que sabien d’ells.

“Aquestes observacions ens van portar de nou al tauler de dibuix“, va dir Zhang, que també exerceix de director fundador del Centre d’Astrofísica de Nevada d’UNLV. “És clar que els FRB són més misteriosos del que ens hem imaginat. Es necessiten més campanyes d’observació de diverses longituds d’ona per revelar encara més la naturalesa d’aquests objectes”.

El que fa que les últimes observacions sorprenguin als científics són les variacions irregulars i a curt termini de l’anomenada “mesura de rotació de Faraday”, que és la força del camp magnètic i la densitat de les partícules a les proximitats de la font FRB. Les variacions van pujar i baixar durant els primers 36 dies d’observació i es van aturar de sobte durant els últims 18 dies abans que la font s’apagava.

“Ho equivoco a filmar una pel·lícula de l’entorn d’una font FRB, i la nostra pel·lícula va revelar un entorn magnetitzat complex, en evolució dinàmica i que mai abans s’havia imaginat”, va dir Zhang. “Un entorn així no s’espera directament per a un magnetar aïllat. Una altra cosa podria estar a les proximitats del motor FRB, possiblement un company binari”, va afegir Zhang.

Per observar la galàxia amfitriona del FRB, l’equip també va fer ús dels telescopis Keck de 10 m situats a Mauna Kea a Hawaii. Zhang diu que es creu que els magnetars joves resideixen a les regions actives de formació estel·lar d’una galàxia de formació estel·lar, però la imatge òptica de la galàxia hoste mostra que, de manera inesperada, la galàxia amfitriona és una galàxia espiral barrada rica en metalls com la nostra Via Làctia. . La ubicació de FRB es troba en una regió on no hi ha cap activitat de formació estel·lar significativa.

“Aquesta ubicació és incompatible amb un motor central magnetar jove format durant una explosió extrema, com ara una ràfega llarga de raigs gamma o una supernova superluminosa, progenitors àmpliament especulats de motors FRB actius”, va dir Dong.

L’estudi, “Un dejuni ràdio font d’explosió en un lloc magnetitzat complex en una galàxia barrada”, va aparèixer el 21 de setembre a la revista Naturalesa i inclou 74 coautors de 30 institucions. A més de l’UNLV, la Universitat de Pequín i els Observatoris Astronòmics Nacionals de la Xina, les institucions col·laboradores també inclouen l’Observatori de la Muntanya Pura, la Universitat de Yunnan, la UC Berkeley, Caltech, la Universitat de Princeton, la Universitat de Hawaii i altres institucions de la Xina, els EUA, Austràlia, Alemanya i Israel.


Els astrònoms descobreixen pistes que desvelen el misteri de les ràfegues ràpides de ràdio


Més informació:
H. Xu et al, Una font de ràdio ràpida en un lloc magnetitzat complex en una galàxia barrada, Naturalesa (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05071-8

Citació: Els astrònoms desvelen noves característiques (i desconcertants) de misterioses ràfegues ràpides de ràdio (2022, 22 de setembre) recuperades el 22 de setembre de 2022 a https://phys.org/news/2022-09-astronomers-unveil-newand-puzzlingfeatures-mysterious.html

Aquest document està subjecte a drets d’autor. A part de qualsevol tracte just amb finalitats d’estudi o investigació privats, no es pot reproduir cap part sense el permís per escrit. El contingut es proporciona només amb finalitats informatives.