Skąd się biorą szybkie błyski radiowe? Naukowcy analizują cztery źródła

Niezwykle ulotne fale energii z przestrzeni kosmicznej, tzw. szybkie błyski radiowe, od lat stanowią dla naukowców poważną kosmiczną zagadkę. Badanie ich nie należy do rzeczy łatwych: nie dość, że są to błyski niezwykle krótkie, to nie da się przewidzieć, skąd mogą do nas nadlecieć. Międzynarodowy zespół astronomów opublikował właśnie nowy artykuł, w którym opisano interesujące informacje, które mogą wskazywać na to, że to supernowe w największym stopniu przyczyniają się do powstawania źródeł szybkich błysków radiowych.

„Szybkie rozbłyski radiowe to jedna z największych tajemnic astronomii” – przyznaje główny autor opracowania Mohit Bhardwaj, członek kanadyjskiego eksperymentu mapowania intensywności wodoru Fast Radio Burst (CHIME/FRB). „Te niezwykle silne błyski radiowe mogą pokonywać kosmologiczne odległości. W momencie emisji, w ciągu kilku tysięcznych części sekundy źródło FRB emituje więcej energii niż Słońce w ciągu tysiąca lat. Jeszcze bardziej intrygujące jest to, że chociaż uderzają w Ziemię mniej więcej co minutę ze wszystkich stron na niebie, wciąż nie wiemy skąd do nas docierają i co tak naprawdę je emituje.”

Naukowcy zbadali 18 pobliskich źródeł FRB, z których wszystkie były galaktykami spiralnymi lub galaktykami późnego typu. Występowanie galaktyk późnego typu sugeruje, że źródła FRB występują głównie w stosunkowo młodych galaktykach, przy czym źródła prawdopodobnie powstają w wyniku eksplozji supernowych, które wiążą się z kolapsem jądra masywnej gwiazdy.

„Ta praca wskazuje na intrygujący trend. Większość lokalnych FRB prawdopodobnie pochodzi z supernowych z kolapsem jądra” – wskazuje Bridget Andersen, współautorka artykułu „W toku kolejnych badań naszym celem będzie sprawdzenie, czy ten trend utrzyma się w przypadku większej liczby identyfikowanych galaktyk macierzystych”.

Praca ma szczególne znaczenie, ponieważ rok temu, po wykryciu źródła FRB w gromadzie kulistej galaktyki Messier 81 – zawierającej niezwykle starą populację gwiazd – pojawiły się spekulacje, że to właśnie takie źródła mogą dominować w populacji FRB.

Bhardwaj przekonuje, że najnowsze badania nie wspierają tej teorii. Według niego bowiem większość źródeł FRB pochodzi z kolapsu masywnych gwiazd, w których dochodzi do powstania czarnych dziur lub gwiazd neutronowych.

„Przeprowadzając bardziej szczegółowe analizy, mamy nadzieję udoskonalać naszą wiedzę na temat różnorodnych źródeł FRB i potencjalnie odkrywać mechanizmy leżące u podstaw tych kosmicznych zjawisk, rzucając światło na procesy prowadzące do emisji silnych błysków radiowych we wszechświecie”.

Zespół CHIME/FRB podwoił ostatnio katalog znanych powtarzających się FRB i nadal czyni postępy w tej dziedzinie. Najnowszy artykuł dostępny na serwerze preprintów arXiv zostanie opublikowany w periodyku The Astrophysical Journal Letters wskazuje galaktyki macierzyste nowych pobliskich FRB.

Zrozumienie pochodzenia FRB stanowi kluczowe wyzwanie współczesnej astronomii i jak dotąd pozagalaktyczne FRB objawiały się wyłącznie jako zjawiska radiowe. Identyfikując ich źródła, kosmolodzy mogą teraz uzyskać nowy wgląd w ekstremalne środowiska astrofizyczne, które umożliwiają powstawanie tych sygnałów oraz fizyczne mechanizmy za nie odpowiedzialne.

„Zdolność do wskazania galaktyki, z której pochodzi dany szybki błysk radiowy, jest najważniejszym efektem tego badania. Jednak dzięki CHIME możemy zidentyfikować jedynie galaktyki macierzyste najbliższych FRB” – mówi współautor Daniele Michilli z Instytutu Astrofizyki i Badań Kosmicznych. „Budujemy nowe teleskopy CHIME „Outrigger” w Kanadzie i USA. Umożliwią one precyzyjną likalizację wszystkich FRB wykrytych przez CHIME na niebie. To będzie prawdziwa rewolucja w tej dziedzinie”.

Bhardwaj powiedział, że jedna z dominujących hipotez łączących te intensywne rozbłyski fal radiowych z procesami astrofizycznymi dotyczy gwiazd neutronowych. Dodał, że znaczenie tej hipotezy wzrosło w 2020 r., kiedy CHIME/FRB zaobserwował rozbłyski podobne do FRB ze znanej silnie namagnesowanej gwiazdy neutronowej (SGR 1935+2154) w naszej galaktyce, co doprowadziło do identyfikacji magnetarów – młodych, silnie namagnesowanych neutronów gwiazdy – jako prawdopodobnego źródła FRB.

„Bez względu na ich pochodzenie, te krótkie wybuchy 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 przestrzeni kosmicznej”.



Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Puls Kosmosu od 2015 roku informuje o aktualnościach ze świata astronomii, kosmologii i eksploracji przestrzeni kosmicznej. Krótko, rzeczowo i bez sensacji.

Autor: Radek Kosarzycki

ARCHIWUM

KONTAKT

pulskosmosu[at]gmail.com