Tudomány

Az űrből érkező furcsa rádiókitörés új kérdéseket vet fel

A magnetár lehet az egyik ok a gyors rádiókitöréseket generáló jelenségekre.

2022.06.09 12:20ma.hu
nyomtatásKinyomtatom
+Nagyobb betűméret-Kisebb betűméretbetűméret

Csillagászok már a második esetét megfigyelték egy rendkívül aktív, ismétlődő gyors rádiókitörésnek (FRB), amelynek kompakt forrása a kitörések között gyengébb, de tartósan fennálló rádiósugárzás. A felfedezés új kérdéseket vet fel ezeknek a rejtélyes objektumoknak a természetével kapcsolatban, valamint azzal kapcsolatban, hogy mennyire hasznosak a galaxisközi tér természetének tanulmányozására szolgáló eszközként. A tudósok a Nemzeti Tudományos Alapítvány Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) és más teleszkópok segítségével tanulmányozták az először 2019-ben felfedezett objektumot.

Az FRB 190520 nevű objektumot az ötszáz méteres apertúrájú gömb rádióteleszkóp (FAST) találta Kínában. Az objektum kitörése 2019. május 20-án következett be, és az említett teleszkóp adataiban még az év novemberében találták meg. A FAST-tal végzett utólagos megfigyelések azt mutatták, hogy sok más FRB-től eltérően ez gyakori, ismétlődő rádióhullám-robbanásokat bocsát ki.

A VLA-val 2020-ban végzett megfigyelések pontosan meghatározták az objektum helyét, és ez lehetővé tette, hogy a hawaii Subaru teleszkóppal végzett látható fényű megfigyelések kimutassák, hogy az objektum egy törpegalaxis peremén található, közel 3 milliárd fényévre a Földtől. A VLA-megfigyelések azt is megállapították, hogy az objektum a kitörések között folyamatosan gyengébb rádióhullámokat bocsát ki.

"Ezek a jellemzők miatt ez az objektum nagyon hasonlít a legelső FRB-re, amelynek a helyét - szintén a VLA segítségével - még 2016-ban határoztuk meg" - mondta Casey Law, a Caltech munkatársa. Az a fejlemény nagy áttörést jelentett, mivel először adott információt egy FRB környezetéről és távolságáról. Azonban az ismétlődő kitörések és a kitörések közötti tartós rádiósugárzás kombinációja, amely egy kompakt régióból származik, megkülönböztette az FRB 121102 nevű 2016-os objektumot az összes többi ismert FRB-től, egészen mostanáig.

"Most már kettő ilyen van, és ez felvet néhány fontos kérdést" - mondta Law. Law egy nemzetközi csillagászcsoport tagja, amely a Nature című folyóiratban számol be eredményeiről.

Az FRB 190520 és az FRB 121102, valamint a többi FRB közötti különbségek megerősítik azt a korábban felvetett lehetőséget, hogy két különböző típusú FRB létezhet.

"Vajon azok, amelyek ismétlődnek, különböznek azoktól, amelyek nem ismétlődnek? Mi a helyzet a tartós rádiósugárzással - az közös?" - mondta Kshitij Aggarwal, a Nyugat-Virginiai Egyetem (WVU) végzős hallgatója.

A csillagászok azt feltételezik, hogy vagy két különböző mechanizmus hozhat létre FRB-ket, vagy az őket létrehozó objektumok különbözőképpen viselkednek fejlődésük különböző szakaszaiban. Az FRB-k forrásainak vezető jelöltjei a szupersűrű neutroncsillagok, amelyek egy masszív csillag szupernóva-robbanása után maradnak meg, vagy az ultraerős mágneses mezővel rendelkező neutroncsillagok, az úgynevezett magnetárok.

Az FRB 190520 egyik jellemzője megkérdőjelezi az FRB-k hasznosságát a Föld és a Föld közötti anyag tanulmányozásának eszközeként. A csillagászok gyakran elemzik a közbeeső anyag hatását a távoli objektumok által kibocsátott rádióhullámokra, hogy megismerjék magát a vékony anyagot. Az egyik ilyen hatás akkor lép fel, amikor a rádióhullámok olyan téren haladnak át, amely szabad elektronokat tartalmaz. Ebben az esetben a magasabb frekvenciájú hullámok gyorsabban terjednek, mint az alacsonyabb frekvenciájúak.

Ez a szórásnak nevezett hatás mérhető, hogy meghatározzuk az elektronok sűrűségét az objektum és a Föld közötti térben, vagy - ha az elektronsűrűség ismert vagy feltételezett - durva becslést adjunk az objektum távolságáról. A hatást gyakran használják a pulzárok távolságának becslésére.

Az FRB 190520 esetében ez nem működött. A galaxis fényének az Univerzum tágulása okozta Doppler-eltolódásán alapuló független távolságmérés a galaxist közel 3 milliárd fényévre helyezte a Földtől. A kitörés jele azonban olyan mértékű szóródást mutat, amely általában nagyjából 8-9,5 milliárd fényévnyi távolságot jelezne.

"Ez azt jelenti, hogy az FRB közelében rengeteg anyag van, ami megzavarná azokat a kísérleteket, amelyekkel a galaxisok közötti gázmennyiséget akarnák mérni" - mondta Aggarwal. "Ha ez másoknál is így van, akkor nem számíthatunk arra, hogy az FRB-ket kozmikus mérceként használjuk" - tette hozzá.

A csillagászok feltételezése szerint az FRB 190520 egy "újszülött" lehet, amelyet még mindig sűrű anyag vesz körül, amelyet a neutroncsillagot hátrahagyó szupernóva-robbanás dobott ki. Ahogy ez az anyag idővel eloszlik, a kitörési jelek szórása is csökken. Az "újszülött" forgatókönyv szerint az ismétlődő kitörések a fiatalabb FRB-k jellemzői is lehetnek, és a kor előrehaladtával csökkenhetnek.

"Az FRB-mező jelenleg nagyon gyorsan mozog, emiatt szinte havonta jönnek ki új felfedezések. Azonban még mindig akadnak nagy kérdések és ez az objektum kihívást jelentő nyomokat ad nekünk ezekkel a kérdésekkel kapcsolatban" - mondta Sarah Burke-Spolaor, a WVU munkatársa.

Figyelem! A cikkhez hozzáfűzött hozzászólások nem a ma.hu network nézeteit tükrözik. A szerkesztőség mindössze a hírek publikációjával foglalkozik, a kommenteket nem tudja befolyásolni - azok az olvasók személyes véleményét tartalmazzák.

Kérjük, kulturáltan, mások személyiségi jogainak és jó hírnevének tiszteletben tartásával kommenteljenek!

Amennyiben a Könyjelző eszköztárába szeretné felvenni az oldalt, akkor a hozzáadásnál a Könyvjelző eszköztár mappát válassza ki. A Könyvjelző eszköztárat a Nézet / Eszköztárak / Könyvjelző eszköztár menüpontban kapcsolhatja be.