Το Magnetar SGR 1935 + 2154, το οποίο τον Απρίλιο εκπέμπει την πρώτη γνωστή γρήγορη ραδιοφωνική έκρηξη μέσα από τον Γαλαξία, ξεπήδησε για άλλη μια φορά, δίνοντας στους αστρονόμους μια ακόμη ευκαιρία να λύσουν περισσότερα από ένα μεγάλα κοσμικά μυστήρια.
Στις 8 Οκτωβρίου 2020, η συνεργασία CHIME / FRB εντόπισε SGR 1935 + 2154 εκπέμποντας ραδιοφωνικές εκρήξεις τριών χιλιοστών του δευτερολέπτου σε τρία δευτερόλεπτα. Σε συνέχεια της ανίχνευσης CHIME / FRB, το ραδιο τηλεσκόπιο FAST βρήκε κάτι άλλο μια παλμική εκπομπή ραδιοφώνου σύμφωνη με την περίοδο περιστροφής του μαγνήτη.
“Είναι πραγματικά συναρπαστικό να βλέπουμε ξανά το SGR 1935 + 2154 και είμαι αισιόδοξος ότι καθώς μελετάμε αυτές τις ριπές πιο προσεκτικά, θα μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα την πιθανή σχέση μεταξύ μαγνηταρίων και γρήγορων ραδιοφωνικών εκρήξεων”, αστρονόμος Deborah Good του Πανεπιστημίου της Βρετανικής Κολομβίας στον Καναδά και μέλος του CHIME / FRB, δήλωσε στο ScienceAlert.
Οι ανιχνεύσεις, που αναφέρονται στο The Astronomer’s Telegram, βρίσκονται υπό ανάλυση.
Πριν από τον Απρίλιο του τρέχοντος έτους, οι γρήγορες ραδιοφωνικές εκρήξεις (FRBs) είχαν εντοπιστεί μόνο έξω από τον γαλαξία, συνήθως από πηγές εκατομμυρίων ετών φωτός μακριά. Το πρώτο ανακαλύφθηκε το 2007 και έκτοτε, οι αστρονόμοι προσπαθούσαν να καταλάβουν τι τους προκαλεί.
Όπως υποδηλώνει το όνομα, τα FRB είναι εκρήξεις εξαιρετικά ισχυρών ραδιοκυμάτων που ανιχνεύονται στον ουρανό, μερικά εκφορτίζουν περισσότερη ενέργεια από εκατοντάδες εκατομμύρια Ήλιους. Διαρκούν μόνο χιλιοστά του δευτερολέπτου.
Επειδή οι περισσότερες πηγές γρήγορης έκρηξης ραδιοφώνου φαίνεται να αναβοσβήνουν μία φορά και δεν έχουν εντοπιστεί επαναλαμβανόμενες, είναι εξαιρετικά απρόβλεπτες. Επιπλέον, αυτά που έχουμε εντοπίσει συνήθως προέρχονται τόσο μακριά, τα τηλεσκόπια μας δεν μπορούν να διαλέξουν μεμονωμένα αστέρια. Και τα δύο αυτά χαρακτηριστικά καθιστούν τα FRB προκλητικά να εντοπίσουν είτε σε έναν ακριβή γαλαξία πηγής είτε σε μια γνωστή αιτία.
Ωστόσο, το SGR 1935 + 2154 απέχει περίπου 30.000 έτη φωτός. Στις 28 Απριλίου 2020, ξεκίνησε μια ισχυρή έκρηξη διάρκειας χιλιοστών του δευτερολέπτου, η οποία έκτοτε ονομάστηκε FRB 200428 σύμφωνα με τις συμβάσεις ονομασίας ραδιοφωνικής έκρηξης.
Μόλις η ισχύς του σήματος διορθώθηκε για την απόσταση, το FRB 200428 βρέθηκε να μην είναι τόσο ισχυρό όσο οι εξωγαλακτικές γρήγορες εκρήξεις ραδιοφώνου αλλά οτιδήποτε άλλο σχετικά με αυτό ταιριάζει στο προφίλ.
“Εάν το ίδιο σήμα προήλθε από έναν κοντινό γαλαξία, όπως ένας από τους κοντινούς τυπικούς γαλαξίες FRB, θα μοιάζει με FRB για εμάς”, δήλωσε ο αστρονόμος Shrinivas Kulkarni του Caltech στο ScienceAlert τον Μάιο. “Κάτι τέτοιο δεν έχει ξαναδεί ποτέ.”
Δεν γνωρίζουμε ακόμα πολλά για τις τρεις νέες εκρήξεις. Επειδή οι επιστήμονες εξακολουθούν να εργάζονται για τα δεδομένα, είναι πιθανό ότι κάποια πρώιμα συμπεράσματα είναι πιθανό να αλλάξουν. Αλλά μπορούμε ήδη να πούμε ότι είναι και οι δύο σαν και σε αντίθεση με το FRB 200428.
Είναι λίγο λιγότερο ισχυροί και πάλι, αλλά όλοι εξακολουθούν να είναι απίστευτα δυνατοί, και όλα έχουν διάρκεια μόνο χιλιοστά του δευτερολέπτου. “Παρόλο που είναι λιγότερο φωτεινά από την ανίχνευση νωρίτερα φέτος, αυτές είναι ακόμα πολύ φωτεινές εκρήξεις που θα δούμε αν ήταν εξωγαλακτικές”, είπε ο Good.
“Μία από τις πιο ενδιαφέρουσες πτυχές αυτής της ανίχνευσης είναι ότι οι τρεις ριπές μας φαίνεται να έχουν συμβεί μέσα σε μια περίοδο περιστροφής. Το μαγνητάρι είναι γνωστό ότι περιστρέφεται μία φορά κάθε ~ 3,24 δευτερόλεπτα, αλλά η πρώτη και η δεύτερη ριπή μας διαχωρίστηκαν κατά 0,954 δευτερόλεπτα και το δεύτερο και το τρίτο χωρίστηκαν κατά 1,949 δευτερόλεπτα. Αυτό είναι λίγο ασυνήθιστο και νομίζω ότι είναι κάτι που θα εξετάσουμε περαιτέρω. ”
Αυτό θα μπορούσε να αποκαλύψει κάτι νέο και χρήσιμο για τη μαγνητική συμπεριφορά, γιατί – ας το παραδεχτούμε – είναι αρκετά περίεργα.
Οι μαγνήτες – για τους οποίους έχουμε επιβεβαιώσει μόνο 24 έως σήμερα – είναι ένας τύπος αστεριού νετρονίων. αυτός είναι ο καταρρέων πυρήνας ενός νεκρού αστεριού που δεν είναι αρκετά τεράστιος για να μετατραπεί σε μαύρη τρύπα. Τα αστέρια νετρονίων είναι μικρά και πυκνά, διαμέτρου περίπου 20 χιλιομέτρων (12 μίλια), με μέγιστη μάζα περίπου δύο ήλιων. Αλλά τα magnetars προσθέτουν κάτι άλλο στο μείγμα: ένα εκπληκτικά ισχυρό μαγνητικό πεδίο.
Αυτά τα πεδία με σιαγόνες είναι περίπου ένα τετραπλάσιο φορές πιο ισχυρό από το μαγνητικό πεδίο της Γης και χίλιες φορές πιο ισχυρά από αυτό ενός φυσιολογικού αστέρα νετρονίων. Και ακόμα δεν καταλαβαίνουμε πλήρως πώς πήραν έτσι.
Γνωρίζουμε όμως ότι οι μαγνήτες υφίστανται περιόδους δραστηριότητας. Καθώς η βαρύτητα προσπαθεί να διατηρήσει το αστέρι μαζί – μια εσωτερική δύναμη – το μαγνητικό πεδίο, τραβώντας προς τα έξω, είναι τόσο ισχυρό, παραμορφώνει το σχήμα του αστεριού. Αυτό οδηγεί σε συνεχιζόμενη ένταση που παράγει περιστασιακά τεράστια αστέρια και γιγάντιες μαγνητικές εκρήξεις.
Το SGR 1935 + 2154 έχει υποβληθεί σε τέτοια δραστηριότητα, υποδηλώνοντας μια σύνδεση μεταξύ μαγνητικών ταραχών και τουλάχιστον ορισμένων FRB.
Προφανώς, οι αστρονόμοι έχουν βρει την πηγή του πρώτου ενδογαλαξιακού FRB να παρουσιάζει έντονο ενδιαφέρον. Όταν η CHIME / FRB ανέφερε την ανίχνευσή τους, άλλοι αστρονόμοι πήγαν να ρίξουν μια ματιά στο αστέρι, συμπεριλαμβανομένης μιας ομάδας με επικεφαλής τον Zhu Weiwei των Εθνικών Αστρονομικών Παρατηρητηρίων της Κίνας, η οποία είχε πρόσβαση στο FAST, το μεγαλύτερο ραδιο τηλεσκόπιο μονής οπής στον κόσμο.
Και βρήκαν κάτι ενδιαφέρον, που αναφέρθηκε επίσης στο The Astronomer’s Telegram – παλμικές εκπομπές ραδιοφώνου . Αυτοί οι ραδιοφωνικοί παλμοί δεν ήταν πουθενά τόσο δυνατοί όσο οι εκρήξεις, αλλά είναι εξαιρετικά σπάνιοι: Εάν επικυρωθεί, το SGR 1935 + 2154 θα είναι μόνο το έκτο μαγνητάρι με παλμική εκπομπή ραδιοφώνου. Και η περίοδος παλμού βρέθηκε να είναι 3.24781 δευτερόλεπτα – σχεδόν ακριβώς η περίοδος περιστροφής του αστέρα.
Αυτό είναι περίεργο, διότι μέχρι στιγμής, οι αστρονόμοι αγωνίστηκαν να βρουν μια σύνδεση μεταξύ μαγνητών και ραδιοφωνικών πάλσαρ. Τα Πάλσαρ είναι ένας άλλος τύπος αστέρα νετρονίων. Έχουν ένα πιο φυσιολογικό μαγνητικό πεδίο, αλλά παλμό σε ραδιοκύματα καθώς περιστρέφονται και οι αστρονόμοι έχουν από καιρό προσπαθήσει να καταλάβουν πώς σχετίζονται οι δύο τύποι αστεριών.
Νωρίτερα φέτος, οι Αυστραλοί αστρονόμοι εντόπισαν ένα μαγνητάρ που συμπεριφερόταν σαν ένα ραδιοφωνικό πάλσαρ έναν πιθανό «λείπει σύνδεσμο» μεταξύ των δύο, και στοιχεία ότι τουλάχιστον μερικοί μαγνήτες θα μπορούσαν να εξελιχθούν σε πάλσαρ. SGR 1935 + 2154 θα μπορούσε να είναι ένα άλλο κομμάτι του παζλ.
“Με βάση αυτά τα αποτελέσματα και τις αυξανόμενες εκρηκτικές δραστηριότητες, υποθέτουμε ότι το μαγνητάρ ενδέχεται να βρίσκεται στη διαδικασία μετατροπής σε ενεργό ραδιοφωνικό πάλσαρ”, έγραψε η ομάδα του Weiwei.