یک سیگنال مرموز جدید از یک کهکشان دور تکرار می شود، و این یک سیگنال عجیب است

منبع تازه کشف شده برای تکرار انفجارهای رادیویی سریع معمای این که دقیقاً چه چیزی می تواند این طغیان های قدرتمند را ایجاد کند، عمیق تر کرده است.

منبع، اولین بار در سال ۲۰۱۹ شناسایی شد و FRB 190520B، به نظر می‌رسد که غالباً امواج رادیویی قدرتمند میلی‌ثانیه‌ای را بیرون می‌ریزد.

این به اخترشناسان این امکان را می‌دهد تا تجزیه و تحلیل‌هایی را انجام دهند که اطلاعاتی را در مورد اینکه از کجا در کیهان آمده و فضای اطراف آن را نشان می‌دهد. آن تحلیل‌ها نشان می‌دهند که احتمالاً بیش از یک مکانیسم در کیهان وسیع بزرگ وجود دارد که می‌تواند این طغیان‌های عجیب را ایجاد کند.

انفجارهای رادیویی سریع (FRB)، همانطور که از نام آن پیداست، انفجارهای بسیار سریع تشعشعات (پایدار) هستند. در طول موج‌های رادیویی فقط چند میلی‌ثانیه می‌تابند.

بیشتر آنها از کهکشان‌های دیگر می‌آیند (فقط یک منبع در کهکشان راه شیری شناسایی شده است)، و بسیار درخشان هستند و به همان اندازه انرژی تخلیه می‌کنند. در یک لحظه به اندازه ۵۰۰ میلیون خورشید.

بیشتر این طغیان ها فقط یک بار شناسایی شده اند: آنها از ناکجاآباد می آیند، یک بار می ترکند، سپس دیگر هرگز آنها را نمی بینیم. این امر پیش بینی آنها را تا حد زیادی غیرممکن می کند و ردیابی و مطالعه آنها را بسیار دشوار می کند.

اما چند منبع (خب، اکنون سه مورد) در حال تکرار تشخیص داده شده‌اند، و فرصتی وسوسه‌انگیز برای درک آنچه در جریان است را ارائه می‌دهند. شاید.

FRB شناسایی شده در کهکشان راه شیری از نوعی ستاره مرده به نام مگنتار آمده است، که نشان می دهد حداقل برخی از FRB ها توسط فوران های مغناطیسی ایجاد می شوند. اما هنوز مجهولات زیادی وجود دارد.

“آیا مواردی که تکرار می شوند با آنهایی که تکرار نمی شوند متفاوت هستند؟” اخترفیزیکدان Kshitij Aggarwal از دانشگاه ویرجینیای غربی می‌گوید.

سیگنال کشف از FRB 190520B به زمین در ماه مه ۲۰۱۹، توسط تلسکوپ رادیویی کروی با دیافراگم پانصد متری (FAST) در چین شناسایی شد و در داده‌های نوامبر همان سال یافت شد.

مشاهدات بعدی این مکان در آسمان نشان داد که منبع در حال تکرار است.

مشاهدات بیشتری با استفاده از آرایه بسیار بزرگ کارل جی. جانسکی بنیاد ملی علوم انجام شد که مجموعه‌ای از ویژگی‌های جذاب را آشکار کرد. سیگنال‌ها از حومه یک کهکشان کوتوله بسیار قدیمی، در فاصله نزدیک به ۴ میلیارد سال نوری از ما می‌آمدند.

به نظر می‌رسد که در بین انفجارهای رادیویی، منبع گسیل رادیویی ضعیف‌تری منتشر می‌کند. این نشان می‌دهد که انفجارهای رادیویی سریع از یک منبع رادیویی فشرده و پایدار می‌آیند، که ماهیت آن ناشناخته است.

اگر از علاقه‌مندان به انفجار رادیویی سریع هستید، ممکن است این مورد آشنا به نظر برسد. دلیل آن این است که این ویژگی‌ها با یک انفجار رادیویی سریع تکرار شونده دیگر، FRB 121102 مشترک است.

این اولین FRB بود که در یک منبع یافت شد، حومه یک بسیار قدیمی کهکشان کوتوله در فاصله ۳ میلیارد سال نوری از ما. و همچنین، با یک منبع رادیویی فشرده و پایدار مرتبط است.

“اکنون دو مورد از این قبیل داریم، و این چند سوال مهم را به همراه دارد.” اخترشناس کیسی لا از Caltech می گوید.

برای مثال، ما نمی دانیم که آیا FRB های یکباره هستند یا خیر. تکرار در انرژی های بسیار کم برای ما قابل تشخیص است. اما دانشمندان برای مدتی فکر می‌کردند که ممکن است حداقل دو مکانیسم مختلف برای تولید انفجار وجود داشته باشد و کشف FRB 190520B با این ایده مطابقت دارد.

این می‌تواند به این معنی باشد که انفجارهای مختلف منتشر می‌شوند. توسط اجرام مختلف، یا ساطع شده توسط یک نوع جسم در مراحل مختلف تکامل خود.

مگنتارها نوعی ستاره نوترونی هستند – هسته فروپاشیده و فوق متراکم یک ستاره عظیم پس از تبدیل شدن به ابرنواختر. و مردند – اما آنها همچنین دارای یک میدان مغناطیسی بسیار قوی هستند. این امکان وجود دارد که ستارگان نوترونی و مگنتارهای معمولی FRB را به طرق مختلف منتشر کنند.

تحلیل بیشتر نشان می‌دهد که یکی دیگر از ویژگی‌های انفجارهای رادیویی سریع ممکن است آنطور که ستاره‌شناسان فکر می‌کردند برای اندازه‌گیری کیهان مفید نباشد.

این ویژگی اندازه‌گیری پراکندگی نامیده می‌شود و باید با نحوه پراکنده شدن نور توسط گازهای ضعیف در فضای بین ما و منبع کار کنید. امواج با فرکانس بالاتر کارآمدتر از امواج فرکانس پایین تر حرکت می کنند، و این می تواند به عنوان راهنمایی برای اندازه گیری فاصله استفاده شود.

برای FRB 190520B، اندازه گیری پراکندگی نشان می دهد که منبع ۸ تا ۹.۵ میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد. با این حال، اندازه‌گیری‌های مستقل از فاصله، نشان می‌دهد که کهکشان چندان دور نیست.

“این بدان معناست که مواد زیادی در نزدیکی FRB وجود دارد که هر تلاشی برای استفاده از آن برای اندازه‌گیری گاز بین آن‌ها را گیج می‌کند. کهکشان‌ها،” آگاروال می‌گوید. “اگر این مورد در مورد دیگران صدق می کند، پس ما نمی توانیم روی استفاده از FRB به عنوان معیار کیهانی حساب کنیم.”

از سوی دیگر، این نشان می دهد که منبع رادیویی دائمی که FRB ها را ساطع می کند در یک پلاسمای بسیار پیچیده قرار دارد. محیط، سازگار با ویژگی های یک ابرنواختر فوق درخشان اخیر. این نشان می‌دهد که منبع هرچه باشد، اخیراً شکل گرفته است – یک منبع FRB “نوزاد”.

“ما همچنین فرض می‌کنیم که FRB 121102 و FRB 190520B مرحله اولیه یک جمعیت FRB در حال تکامل را نشان می‌دهند.” منجم دی لی از رصدخانه ملی نجوم آکادمی علوم چین می گوید در چین، که این تحقیق را رهبری کرد.

“تصویر منسجمی از منشاء و تکامل FRBها احتمالاً ظرف چند سال آینده پدیدار خواهد شد.”

این تحقیق در منتشر شده است. طبیعت.