Astronomowie zaczynają rozumieć czym są szybkie rozbłyski radiowe (FRB)
Szybkie rozbłyski radiowe (FRB) to intensywne wybuchy fal radiowych są one najjaśniejszymi obiektami w astrofizyce, ale chociaż do tej pory wykryto ich ponad 800, to astronomowie nie mogli określić czym są. Obecnie mają pewne wskazówki dotyczące tych tajemniczych wybuchów fal radiowych.
Zdaniem badaczy, szybkie rozbłyski radiowe (FRB) to niezwykłe wydarzenia, które mogą trwać zaledwie milisekundy, ale w tym czasie mogą przyćmić całą galaktykę. Niektóre szybkie rozbłyski radiowe są powtarzalne, co oznacza, że mogą wystąpić więcej niż jeden raz z tej samej lokalizacji, podczas gdy inne wydają się występować pojedynczo. Astronomowie nadal nie są do końca pewni, co je powoduje, a nawet tego czy oba typy mają tę samą przyczynę. Jednak dzięki obserwacjom za pomocą naziemnych radioteleskopów i kosmicznych obserwatoriów rentgenowskich, naukowcy zaczynają rozumieć FRB.
Jak zaznaczają astronomowie, większość szybkich rozbłysków radiowych występuje daleko poza naszą galaktyką, więc chociaż możliwe jest określenie ich lokalizacji, trudno jest zaobserwować jakiekolwiek szczegóły dotyczące ich przyczyny. W 2020 roku badacze uchwycili szybki rozbłysk radiowy w naszej galaktyce. Późniejsze obserwacje wykazały, że powstał on w regionie silnie namagnesowanej gwiazdy neutronowej – magnetara.
Doprowadziło to naukowców do pomysłu, że magnetary są źródłem FRB, prawdopodobnie poprzez rozbłyski magnetyczne podobne do rozbłysków słonecznych. Jednak magnetary i gwiazdy podobne do Słońca bardzo się od siebie różnią. Wciąż nie było jasne, w jaki sposób gwiazda neutronowa mogłaby uwolnić tak ogromną ilość energii tak szybko, nawet przy intensywnym polu magnetycznym. Nowe badanie opublikowane w serwisie arXiv sugeruje, że kluczową rolę odgrywa rotacja magnetara. Koncentruje się ono na magnetarze FRB z 2020 roku. Znany jako SGR 1935+2154, jest zarówno magnetarem, jak i pulsarem. Oznacza to, że emituje regularne dźwięki radiowe, gdy się obraca.
Jak twierdzą astronomowie, pulsary są niezwykle regularne i są wykorzystywane jako rodzaj kosmicznego zegara do wszystkiego, od badania fal grawitacyjnych po hipotetyczną nawigację przez galaktykę. Jednak z czasem rotacja pulsara zwalnia, ponieważ jej energia jest wypromieniowywana przez jego pole magnetyczne. Obserwując to tempo rozpadu, badacze mogą lepiej zrozumieć strukturę gwiazd neutronowych i magnetarów.
Czasami jednak, zdaniem badaczy, tempo rotacji nagle się zmienia. Jest to znane jako „usterka”, jeśli rotacja nagle przyspiesza, a „anty-usterka”, jeśli nagle zwalnia. Astronomowie uważają, że te zakłócenia występują, gdy w gwieździe neutronowej zachodzi jakaś nagła zmiana strukturalna, taka jak trzęsienie gwiazdy.
W 2022 r. sonda kosmiczna Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NUSTAR) NASA i Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) na międzynarodowej stacji kosmicznej zaobserwowały kolejny szybki wybuch radiowy z SGR 1935+2154. Uzyskano dane rentgenowskie z dwóch źródeł dotyczące magnetara przed, w trakcie i po wybuchu. Astronomowie przyjrzeli się obserwacjom radiowym w tym samym czasie i odkryli spadek tempa rotacji pulsara podczas wybuchu. Ich zdaniem, sugeruje to związek między rotacją a wybuchem.
Naukowcy uchwycili emisje rentgenowskie z SGR 1935+2154 na chwilę przed wybuchem, następnie przerwę w rotacji, sam wybuch i powrót do normalnego tempa rotacji. Zdaniem astronomów, ta obserwacja sugeruje, że magnetar miał energię magnetyczną gotową do uwolnienia przed wybuchem, a zmiana rotacji stworzyła warunki niezbędne do wygenerowania FRB.
Emil Gołoś
