Sterrekunde

Hoe sou 'n neutronster herhaalde 'vinnige radiobarstings' veroorsaak wat van buite die melkweg gekom het?

Hoe sou 'n neutronster herhaalde 'vinnige radiobarstings' veroorsaak wat van buite die melkweg gekom het?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Volgens die ScienceAlert-artikel is geheimsinnige herhalende radioseine van buite ons sterrestelsel opgespoor, gebaseer op die Letter to Nature "A repeating fast radio burst", is daar 'n reeks seine bespeur wat in die artikel berig word wat wetenskaplikes nog nie voorheen gesien het nie . Uit die artikel:

Sterrekundiges het herhaalde ontploffings van radioseine wat uit die diep ruimte kom, bespeur. Hierdie kortstondige seine staan ​​bekend as 'vinnige radio-sarsies' (FRB's), en hoewel ons dit al vantevore gehoor het, is daar altyd gedink dat dit eenmalige gebeure is wat van ewekansige plekke af kom. Maar vir die eerste keer ooit het navorsers nou herhalende seine gehoor, dit kom alles uit 'n enkele onbekende bron buite ons sterrestelsel.

Beklemtoon myne

In die Letter to Nature word veronderstel dat die bron kon wees dit

hierdie herhalingsure met 'n hoë verspreidingsmaat en veranderlike spektra spesifiek gesien vanuit die rigting van FRB 121102 ondersteun 'n oorsprong in 'n jong, sterk gemagnetiseerde, ekstragalaktiese neutronster

Dit lei my tot die vraag:

Hoe sou 'n neutronster herhaalde 'vinnige radiobarstings' veroorsaak wat van buite die melkweg gekom het?


Die voorvaders van FRB's is gekoppel aan sagte gammastraalherhalers (SGR's), en dit is waarskynlik jong magnetare wat onreëlmatige atmosferiese en magnetiese aktiwiteit vertoon. Die vroegste verband tussen die twee - sover ek weet - is gemaak deur Lyutikov (2002), wat die uitbarstings vergelyk het met sonfakkels (die magnetiese bars word soms 'reusepulse' genoem), gebaseer op modelle van Thompson et al. . (2002).

Die teorie is dat strome in die neutronster se magnetosfeer versprei teen snelhede gekoppel aan die ster se kors. Stadige vervorming kan die verspreiding konstant laat verloop, terwyl 'breuke' in die kors tot vinnige uitbarstings kan lei. Die vrystelling van magnetiese energie deur heraansluiting kan dan verantwoordelik wees vir die radio-uitbarstings. Die evolusie van die veld is soortgelyk aan die gedrag van die son se magnetiese veld in die korona, wat lei tot die analogie van sonfakkels.

Popov & Postner (2007) verklaar dat die voorspellings van Lyutikov se model ooreenstem met verskeie waargenome uitbarstings. Alhoewel die arXiv-weergawe van die Brief betreffende FRB 121102 nie spesifiek in die model ingaan nie, blyk dit dit te ondersteun, hoewel daar twyfel bestaan ​​oor die haalbaarheid van herhaalde reuse-fakkels.


'N Herhaalde vinnige radio-uitbarsting kom binne ons sterrestelsel, hier & # x27s

Ruimte-navorsing behels meestal lang tussenposes van niks, aangesien ruimte-gebeurtenisse uniek en kort-kort kan wees. 'N Voorwerp wat betrap is wat vinnige radio-uitbarstings in die Melkwegweg herhaal, herhaal egter nou.

SGR 1935 + 2154 is die eerste keer in 2007 ontdek toe die radioseine navorsers verwar het. Dit was baie kragtige uitbarstings van radiofrekwensie-energie. Hulle is nie langdurig nie en verdwyn na 'n paar millisekondes. Nou is nog twee kragtige radioseine waargeneem, soortgelyk aan dié van ekstragalaktiese bronne.

Hierdie sarsies het nie almal dieselfde sterkte nie, wat daarop dui dat daar waarskynlik meer as een proses binne die magnetare is wat hierdie sarsies kan veroorsaak. Voorheen is vinnige radiobarstings (FRB's) slegs van buite die Melkweg opgespoor. Hulle sal waarskynlik ook net een keer en sonder waarskuwing opvlam, wat dit moeilik kan opspoor. Toe, op 28 April dieselfde jaar, het 'n sterre, maar sterk gemagnetiseerde ster in ons sterrestelsel 'n kragtige radiogolwe vir 'n millisekonde uitgestraal. Nou is dit uiteindelik benoem as FRB 200428 en bevestig as 'n amptelike FRB.

Later, op 24 Mei, het Westerbork Synthesis Radio Telescope in Nederland nie een nie, maar twee radio-sarsies van die magnetar met 'n hoë intensiteit opgeteken. 'N Teleskoop in China het 'n baie flouer sarsie gekry. Dit is onduidelik waarom die bars soveel in hul intensiteit gewissel het.

“As ons aanneem dat 'n enkele emissie-meganisme verantwoordelik is vir alle gerapporteerde radio-uitbarstings vanaf SGR 1935 + 2154, moet dit van so 'n aard wees dat die barsnelheid byna onafhanklik is van die hoeveelheid energie wat oor meer as sewe orde van grootte uitgestraal word, ”Het die navorsers in die studie gesê. Die studie is gepubliseer in Nature Astronomy.

As ons na die magnetare terugkeer, is dit 'n dooie neutronster. Dit kan bydra tot die intense magnetiese veld van 'n normale neutronster. Alhoewel daar nie veel oor hul oorsprong bekend is nie. Dit is egter bekend dat daar periodes van ontwrigting en aktiwiteit in hul bestaan ​​bestaan. Hul swaartekrag trek die ster na binne, terwyl die magnetiese veld na buite trek, wat die vorm van die ster verdraai. Deur hierdie kragte word onstabiliteite geproduseer soos skuddings en fakkels, waarneembaar in hoë-energie X-strale en gammastraling.

Een van die FRB's van die SGR 1935 + 2154 het gepaard gegaan met 'n röntgenstraling. Die ander twee was nie. Dit kom tot die gevolgtrekking dat die twee nie van mekaar afhanklik is nie en onafhanklik kan gebeur. In elk geval is daar nie genoeg data om seker te sê waarom hierdie FRB's herhaal nie.

Laastens, op 8 Oktober, het nog drie radio-sarsies daaruit ontstaan. Navorsers hoop op meer en hoop om 'n patroon of 'n stelsel uit hierdie FRB's te sluit.


10 herhalings in totaal

Nadat die span se aanvanklike opgewondenheid stil geraak het, besef Spitler en haar kollega Jason Hessels dat hulle meer waarnemings nodig het om te kyk of dit 'n geluk is. Hulle het in 2015 nog drie maande data van die Arecibo-teleskoop versamel - en nog nege soortgelyke vinnige radiobarstings gevind.

Op grond van die gegewens van die tien metings is die navorsers nou vol vertroue dat die vinnige radiobarsting herhaal. Hulle & # x27ve het ook getoon dat sommige saamsmelt - ses van hulle het binne tien minute van mekaar gekom, terwyl vier ander versprei was.

Dit dui daarop dat die bron soms net sarsies uitstoot, of soms slegs vanaf die aarde sigbaar is, sê Scholz.

So, wat kan dit veroorsaak?

Wel, seine soortgelyk aan vinnige radio-sarsies (maar van naderby) word al lank in ons eie sterrestelsel waargeneem vanaf pulsars. Hulle is neutronsterre wat straal radiogolwe vanaf hul magnetiese pole uitstraal. Van die Aarde af word hierdie balke as gereelde pulse gesien terwyl hulle draai, soortgelyk aan die knip van 'n vuurtoring sein.


Waarom 'n herhalende vinnige radio-uitbarsting 'n bewys van uitheemse lewe kan wees

Vinnige radio-sarsies (FRB's) is 13 jaar gelede in 2007 vir die eerste keer geïdentifiseer. Hierdie diep-ruimtelike radioseine ontplof met 'n ongekende energie vir 'n paar millisekondes en sterf skynbaar uit.

Dit lyk of wetenskaplikes nie 'n natuurlike bron vir die verskynsel kan identifiseer nie, en daar is baie in die kosmos bespeur.

Twee FRB's val egter veral op. Hierdie FRB's is siklies.

Aan die begin van hierdie jaar is 'n FRB ontdek wat lyk asof dit seine in 'n herhalende patroon van 16 dae uitstuur. Hierdie sein is afkomstig van 'n sterrestelsel wat 500 miljoen ligjaar weg is en stuur vier dae lank bars voordat dit stil word vir 12. Die siklus herhaal dan.

Interessant genoeg is 'n ander herhalende FRB net verlede maand in 'n dwergsterrestelsel wat drie miljard ligjare weg is, ontdek. Dit is die tweede herhalende FRB wat ontdek is en dit blyk vreemde tydsberekening te wees, aangesien die 16-dae-siklus FRB net maande tevore gevind is.

Hierdie tweede FRB stuur bars uit gedurende 'n periode van 90 dae en word dan vir 67 dae stil. Die lus herhaal dan.

Daar was 'n paar teorieë oor die oorsprong van FRB's, en ja, gevorderde beskawings is een van die opsies wat wetenskaplikes noem. Hierdie teorieë wissel van 'n onontdekte voorwerp wat om 'n swart gat of neutronster wentel. As hierdie voorwerp in sy baan in die rigting van die aarde kom, ontvang ons flitse van wat dit ook al mag wees.

'N Ander teorie is dat 'n neutronster met 'n hipersterke magnetiese veld elke nou en dan 'n sterbewing ondervind as gevolg van die verband tussen die gravitasie- en magnetiese velde.

Wanneer hierdie sterbewing voorkom, kan die kors van 'n neutronster ooit so effens gly. Dit sou genoeg wees om 'n vinnige uitbarsting van energie op te wek wat moontlik opgemerk kan word as 'n FRB.

Dit gesê, die neutronsterverklaring verklaar nie die herhaling van FRB's nie.

Een wetenskaplike van Harvard, Abraham Loeb, is van mening dat 'n verklaring met betrekking tot 'n gevorderde beskawing nie uitgesluit kan word nie. Soos hy dit stel:

'N Beskawing kan 'n kragtige ligstraal genereer om vragte met 'n seil aan te dryf en ons kan die lek van die straling buite die seilgrense waarneem.

Glo dit of nie, hierdie teorie van voortstuwing is gesond. Loeb werk eintlik saam met 'n organisasie wat deur Mark Zuckerberg gesteun word, wat ten doel het om 'n klein ruimtetuig na Alpha Centauri te stuur met net kragtige laserstrale.

Dit is opmerklik dat hierdie herhalende FRB's waarskynlik nie kommunikasie van 'n ander beskawing is nie. Teen die tyd dat ons die boodskappe sou ontvang, sou 'n beskawing reeds kon verdwyn.

Sou hierdie vinnige radio-sarsies vreemd van oorsprong wees, is dit baie sinvoller dat ons neweprodukte sien van een of ander proses wat hulle elke vier of negentig dae ondergaan.

Kom ons rugsteun dit vir 'n oomblik. Wat is hierdie stelsel van laseraandrywing?

Aandrywing met laser of lig is 'n doeltreffende metode om die beweging van 'n ruimtetuig aan te dryf. Dit verskil nie van die konsep van sonseile nie en is eintlik baie soortgelyk.

Fotone is 'n deeltjie lig wat geen massa het nie, maar tog oefen dit momentum uit op voorwerpe waarmee hulle in aanraking kom. As u liggaam nie so 'n groot massa gehad het nie, nee ek noem jou nie vet niesou fotone u in alle rigtings laat vlieg sodra u uit die huis stap.

As 'n groot plat spieël op 'n ruimtetuig geplaas word, dan kan 'n groot genoeg konsentrasie fotone van die son of 'n ander bron aansienlike strekking kry.

Wat die herhaling van FRB's betref, het Loeb en ander wetenskaplikes voorgestel dat 'n gevorderde beskawing moontlik 'n toestel soortgelyk aan 'n sonseil kan gebruik.

In plaas daarvan om op die energie van 'n ster te vertrou, kan enige gevorderde beskawing die energie self met tegnologie opwek. Loeb, saam met 'n kollega met die naam Manasvi Lingam, het bereken dat 'n sonopvangarea van twee keer so groot soos die aarde nodig sou wees om hierdie energie te versamel.

Dit gesê, het hulle ook bereken dat dit beslis haalbaar is (net buite die geesteswetenskaplike vermoëns). 'N Struktuur van hierdie grootte kan 'n skip van tot een miljoen ton beweeg.

Wanneer 'n gevorderde beskawing sy skepe van stapel stuur, kan mors oor die rande van die seile voorkom en die oorsaak wees van die herhalende FRB's wat ons vandag sien.

Die teorie is heeltemal, maar is beslis interessant om te oorweeg. Gegewe wat ons van die ruimte weet, is dit waarskynlik dat die FRB's veroorsaak word deur iets soos 'n neutronster wat om 'n swart gat wentel.

Met dit gesê, kan ons nie 'n gevorderde beskawing uitsluit voordat ons die oorsprong van hierdie verskynsels ontdek nie. Ons werk immers letterlik aan die voorgestelde tegnologie hier op aarde.

Wat dink jy? Kan 'n herhalende FRB 'n bewys wees van uitheemse lewe, of dink u dat dit iets natuurlik soos 'n ster is? Laat my u gedagtes hieronder ken.


Ineenstorting van 'n neutronster

& quot As ons 'n neutronster beskou, sê 'n pulsar, en dit sal baie vinnig draai, sal dit mettertyd verlangsaam tot die punt dat die neutronster nie meer in staat sal wees om homself te onderhou nie, en dit sal in duie stort, & quot; .

'N Pulsar is 'n sterk gemagnetiseerde neutronster wat 'n straal elektromagnetiese straling uitstraal terwyl dit draai. As dit in duie stort, kan dit ontplof, wat moontlik kan lei tot 'n vinnige radio-uitbarsting wat ons op die aarde sien.

Tendulkar sê as dit 'n neutronster is wat ineenstort, verwag hy dat dit redelik ou astrofisiese voorwerpe sal wees. En as hulle oud is, gaan hulle dikwels na die rand van die sterrestelsels.

& quot As ons vind dat baie FRB's aan die rand van sterrestelsels geleë is, met ou sterrepopulasies, kan dit 'n baie interessante scenario vir hierdie teorie wees, "het Tendulkar gesê.

Die enigste vangs van hierdie teorie is dat dit net vir enkele FRB's werk.

& quot Dit is 'n kataklismiese model in die sin dat dit absoluut een keer sal gebeur en dan word die voorwerp basies vernietig, & quot; het Tendulkar gesê. & quot Dus werk dit nie vir die herhalende FRB nie. En as ons later vind dat ander FRB en die herhalende FRB dieselfde bevolking is, dan kan ons uitsluit. & Quot


Flits van geluk: Sterrekundiges vind kosmiese radiobrons

Hierdie beeld van video-animasie wat deur NASA in November 2020 verskaf is, beeld 'n kragtige röntgenfoto uit wat uit 'n magnetar uitbars - 'n supermagnetiseerde weergawe van 'n sterrestelsel wat bekend staan ​​as 'n neutronster. 'N Radiobarsting wat op 28 April 2020 bespeur is, het tydens 'n opvlam soos hierdie op 'n magnetar genaamd SGR 1935 plaasgevind. Die radiosignaal was kragtiger as wat voorheen in ons sterrestelsel gesien is. Die gelyktydige röntgen- en radiogebeurtenisse impliseer magnetare as 'n waarskynlike bron van geheimsinnige vinnige radio-sarsies waargeneem uit ander sterrestelsels. (Chris Smith (USRA) / NASA / Goddard Space Flight Center via AP)

'N Flits geluk het sterrekundiges gehelp om 'n kosmiese raaisel op te los: Wat veroorsaak kragtige, maar vlugtige radio-bars wat deur die heelal rits en sigsag?

Wetenskaplikes weet al ongeveer 13 jaar van hierdie energieke pulse - genaamd vinnige radio-uitbarstings - en sien dit van buite ons sterrestelsel af kom, wat dit moeiliker maak om hulle terug te voer na wat dit veroorsaak. Om dit nog moeiliker te maak, is dat hulle so vinnig binne 'n paar millisekondes gebeur.

In April is 'n seldsame, maar aansienlik swakker uitbarsting vanuit ons Melkwegstelsel opgemerk deur twee verskillende teleskope: die een met 'n handgemaakte antenna in Kalifornië, wat werklike koekpanne bevat, en die ander 'n Kanadese sterrewag van $ 20 miljoen.

Volgens vier studies in Woensdag se joernaal het hulle die vinnige radio opgespoor na 'n vreemde soort ster genaamd 'n magnetar wat 32.000 ligjaar van die aarde af is. Aard.

Dit was nie net die eerste vinnige radio-uitbarsting wat na 'n bron herlei is nie, maar ook die eerste uit ons sterrestelsel. Sterrekundiges sê daar kan ander bronne vir hierdie uitbarstings wees, maar hulle is nou seker oor een skuldige party: magnetare.

Magnetars is ongelooflike digte neutronsterre, met 1,5 keer die massa van ons son in 'n ruimte so groot soos Manhattan. Volgens die astrofisikus Ziggy Pleunis van McGill, 'n medeskrywer van die Kanadese studie, het hulle enorme magnetiese velde wat gons en knetter van energie, en soms ontplof daar röntgenstrale en radiogolwe.

Hierdie foto van November 2016 wat deur die Kanadese Hydrogen Intensity Mapping Experiment-samewerking verskaf is, toon die CHIME-radioteleskoop by die Dominion Radio Astrophysical Observatory in Kaleden, British Columbia, Kanada. Op Woensdag 4 November 2020 sê sterrekundiges dat hulle die instrument gebruik het om 'n vinnige kosmiese radio-uitbarsting in April 2020 na ons eie sterrestelsel op te spoor en 'n soort kragtige energieke jong ster, 'n magnetar genoem. Die uitbarsting is ook opgespoor deur 'n stel handgemaakte antennas van 'n doktorale student in Kalifornië. (Andre Renard / Universiteit van Toronto via AP)

Die magnetiese veld rondom hierdie magnetare "is so sterk dat alle atome in die omgewing uitmekaar geskeur word en dat bisarre aspekte van die fundamentele fisika gesien kan word," het sterrekundige Casey Law van die California Institute of Technology gesê, wat nie deel van die navorsing was nie.

Daar is miskien 'n dosyn of so van hierdie magnetare in ons sterrestelsel, blykbaar omdat hulle so jonk is en deel uitmaak van die stergeboorteproses, en die Melkweg nie so spoel met stergeboortes soos ander sterrestelsels nie, het Cornell University, Shami Chatterjee, gesê. was nie deel van enige ontdekkingspan nie.

Dit bars in minder as 'n sekonde bevat ongeveer dieselfde hoeveelheid energie wat ons son in 'n maand produseer, en dit is nog steeds baie swakker as die radio-bars wat van buite ons melkweg gekom het, het Christopher Bochenek, radiosterrekundige van Caltech, gesê. Hy het gehelp om die bars met handgemaakte antennas op te spoor.

Hierdie radio-uitbarstings is nie gevaarlik vir ons nie, nie eens die kragtiger van buite ons sterrestelsel nie, het sterrekundiges gesê.

Hierdie ongedateerde foto wat deur Caltech verskaf is, wys die radio-sterrekundige Christopher Bochenek met 'n STARE2-stasie wat hy naby die stad Delta, Utah, ontwikkel het. Op Woensdag 4 November 2020 sê sterrekundiges dat hulle hierdie stelsel en 'n Kanadese sterrewag gebruik het om 'n vinnige kosmiese radio-uitbarsting in April 2020 na ons eie sterrestelsel op te spoor en 'n soort kragtige energieke jong ster wat 'n magnetar genoem word. (Caltech via AP)

Diegene wat van buite ons sterrestelsel kom en miljoene of miljarde ligjare reis, is 'tienduisende tot miljoene keer kragtiger as enigiets wat ons in ons sterrestelsel opgemerk het', het mede-outeur Daniele Michilli, 'n astrofisikus van McGill en deel van die Kanadese span.

Wetenskaplikes dink dit kom so gereeld voor dat dit meer as 1 000 keer per dag buite ons sterrestelsel kan gebeur. Maar om dit te vind is nie maklik nie.

'U moes op die regte millisekonde na die regte plek kyk,' het Cornell se Chatterjee gesê. 'Tensy jy baie, baie gelukkig was, gaan jy nie een hiervan sien nie.'

Al is dit 'n gereelde voorkoms buite die Melkweg, weet sterrekundiges nie hoe gereeld hierdie bars in ons sterrestelsel voorkom nie.

'Ons weet nog nie hoe gelukkig ons het nie,' het Bochenek gesê. 'Dit kan 'n ding van een tot vyf jaar wees, of daar kan elke jaar 'n paar gebeure wees.'

Hierdie foto van November 2016 wat deur die Kanadese Hydrogen Intensity Mapping Experiment-samewerking verskaf word, toon die CHIME-radioteleskoop by die Dominion Radio Astrophysical Observatory in Kaleden, British Columbia, Kanada. Op Woensdag 4 November 2020 sê sterrekundiges dat hulle die instrument gebruik het om 'n vinnige kosmiese radio-uitbarsting in April 2020 na ons eie sterrestelsel op te spoor en 'n soort kragtige energieke jong ster, 'n magnetar genoem. Die uitbarsting is ook opgespoor deur 'n stel handgemaakte antennas van 'n doktorale student in Kalifornië. (Andre Renard / Universiteit van Toronto via AP)

Bochenek se antennas kos ongeveer $ 15.000. Elkeen is "die grootte van 'n groot emmer. Dit is 'n stuk 6-duim-metaalpyp met twee letterlike koekpanne om," het die doktorale student gesê. Dit is ru-instrumente wat ontwerp is om na 'n reuse-klomp lug te kyk - ongeveer 'n kwart daarvan - en net die helderste radioflitse sien.

Bochenek het gedink dat hy miskien 'n 1-in-10-kans het om binne 'n paar jaar 'n vinnige radio-uitbarsting raak te sien. Maar na een jaar het hy die vuilheid van die loon geslaan.

Die Kanadese sterrewag in Brits-Columbië is meer gefokus en verfyn, maar is gerig op 'n veel kleiner deel van die lug, en kon die bron op die magnetar in die sterrebeeld Vulpecula bepaal.

Omdat die uitbarstings beïnvloed word deur al die materiaal waardeur hulle in die ruimte gaan, kan sterrekundiges dit dalk gebruik om die onsigbare materiaal tussen sterrestelsels beter te verstaan ​​en in kaart te bring en die heelal te "weeg", het Jason Hessels, hoofsterrekundige vir die Nederlandse Instituut vir Radiosterrekunde, wat nie deel van die navorsing was nie.

Hierdie ongedateerde foto wat deur Caltech verskaf is, toon 'n STARE2-stasie wat deur die radiosterrekundige Christopher Bochenek in die Goldstone Deep Space Communications Complex in Kalifornië gemaak is. Op Woensdag 4 November 2020 sê sterrekundiges dat hulle hierdie stelsel en 'n Kanadese sterrewag gebruik het om 'n vinnige kosmiese radio-uitbarsting in April 2020 na ons eie sterrestelsel op te spoor en 'n soort kragtige energieke jong ster, 'n magnetar genoem. (Caltech via AP)

Sterrekundiges het soveel as 50 verskillende teorieë gehad oor die oorsake van hierdie vinnige radio-sarsies, insluitend vreemdelinge, en hulle beklemtoon dat magnetare miskien nie die enigste antwoord is nie, veral omdat daar twee soorte vinnige radio-sarsies is. Sommige gebeur, net soos die wat in April gesien is, net een keer, terwyl ander hulself gereeld herhaal.

Michilli het gesê dat sy span een uitbarsting wat elke 16 dae in 'n nabygeleë sterrestelsel plaasvind, nagespeur het en wat die bron naby is.

Sommige van hierdie jong magnetare is maar 'n paar dekades oud, "en dit gee hulle genoeg energie om herhalende vinnige radio-sarsies te lewer," het Cornell's Chatterjee gesê.

Hierdie foto van November 2016 deur die Kanadese Hydrogen Intensity Mapping Experiment-samewerking toon die CHIME-radioteleskoop by die Dominion Radio Astrophysical Observatory in Kaleden, British Columbia, Kanada. Op Woensdag 4 November 2020 sê sterrekundiges dat hulle die instrument gebruik het om 'n vinnige kosmiese radio-uitbarsting in April 2020 na ons eie sterrestelsel op te spoor en 'n soort kragtige energieke jong ster wat 'n magnetar genoem word. Die uitbarsting is ook opgespoor deur 'n stel handgemaakte antennas van 'n doktorale student in Kalifornië. (Andre Renard / Universiteit van Toronto via AP)

Om selfs een uitbarsting op te spoor, is 'n welkome verrassing en 'n belangrike bevinding, het hy gesê.

'Niemand het regtig geglo dat ons so gelukkig sou wees nie,' het Chatterjee gesê. 'Om een ​​in ons eie sterrestelsel te vind, sit dit net die kersie bo-op.'

Geen polsende radio-uitstoot tydens 'n barsfase van 'n Galaktiese magnetar nie, Aard (2020). DOI: 10.1038 / s41586-020-2872-x, www.nature.com/articles/s41586-020-2839-y

© 2020 The Associated Press. Alle regte voorbehou. Hierdie materiaal mag nie sonder toestemming gepubliseer, uitgesaai, herskryf of herverdeel word nie.


Neutronster in sterre kwekery kan die oorsaak wees van 'n herhalende vinnige radiobarsting

Sterrekundiges het slegs 'n paar dosyn vinnige radio-uitbarstings (FRB's) gevind - ekstragalaktiese radio-uitstoot wat net 'n handvol millisekondes duur. Daaruit is slegs een waargeneem wat meer as een keer herhaal het.

Die sein, bekend as FRB 121102, word vermoedelik deur 'n neutronster veroorsaak, en dit lyk asof nuwe navorsing die idee ondersteun. Navorsers het met behulp van die Hubble-ruimteteleskoop na die sterrestelsel wat FRB 121102 huisves, gekyk. Hulle het gevind dat die sein blyk te wees van 'n sterre kwekery. Dit dui daarop dat die bron van die radiosein 'n sterre voorwerp is, eerder as 'n supermassiewe swart gat.

Die navorsing word tans in eweknie beoordeel en is aan die Astrophysical Journal Letters voorgelê. Daar is ook 'n ander studie, in dieselfde stadium van indiening aan die Astrophysical Journal, wat gekyk het na die sterrestelsel wat die gasheer van FRB 121102 is. Die tweede studie het die Subaru Telescope in Hawaii gebruik om die eienskappe van die sterrestelsel, wat 2,4 miljard lig is, uit te werk. -jaar weg.

Die sterrestelsel is 'n onreëlmatige voorwerp, dus is dit nie spiraalvormig of ellipties nie, en is relatief klein op slegs 20 000 ligjare breedte - ongeveer 'n vyfde van die Melkweg. Albei studies toon dat die sterrestelsel 'n vinnige tempo vorm vir sy klein grootte.

Die stervormende streek waar FRB 121102 sy oorsprong het, is aan die buitewyke van die sterrestelsel geleë, 6 200 ligjare van die kern af. Die sterre kwekery het 'n deursnee van ongeveer 4400 ligjare, baie groter as enigiets wat ons in ons eie sterrestelsel het.

Die navorsers meen dat FRB 121102 gegenereer word deur 'n neutronster, 'n kompakte voorwerp groter as die son, maar tot slegs 20 kilometer (12 myl) saamgedruk. Daar word geglo dat die neutronster 'n sterk magnetiese veld het, wat deeltjies daaromheen versnel en die millisekonde radiogolfpulse stuur as herhaalde FRB's.

Die tipe neutronsterre wat bekend staan ​​as magnetare vorm wanneer 'n massiewe ster die einde van sy lewe bereik, maar dit is nie massief genoeg om in 'n swart gat te verander nie. Die ster word supernova en laat 'n ineengestorte kern van ontaarde materie agter - die neutronster. In stervormende streke is massiewe sterre die eerste wat vorm en die eerste wat sterf, daarom is dit nie 'n verrassing dat FRB 121102 daar geleë is nie.

Alhoewel hierdie verklaring goed pas by die kenmerke van FRB 121102, is meer waarnemings nodig om dit te bevestig. Dit kan ook nie op u generiese FRB's toegepas word nie. Hierdie seine bly geheimsinnig, en hoewel ons die lys van moontlike verdagtes beperk het, moet ons die ware skuldige nog bevestig.


"Magnetar" is nie die nuutste superheldfilm nie

Magnetare is 'n ekstreme vorm van 'n neutronster, 'n tipe liggaam wat al opmerklik is omdat dit ekstrem is. Hulle is die ineengestorte kern van 'n massiewe ster, so dig dat atome uit die bestaan ​​gedruk word en 'n kolkende massa neutrone en protone agterlaat. Die massa is ongeveer gelyk aan die van die son, maar saamgepers in 'n sfeer met 'n radius van ongeveer 10 kilometer. Neutronsterre is veral bekend daarvoor dat hulle pulse dryf, en hulle herhaal stralings vinnig deur die feit dat hierdie massiewe voorwerpe binne 'n handvol millisekondes kan draai. Advertensie

Magnetars is 'n ander soort ekstreme. Hulle is geneig om nie so vinnig te draai nie, maar het intense magnetiese velde. Ons weet egter nie of die velde van 'n baie magnetiese ouerster oorgeërf word of gegenereer word deur supergeleidende materiaal wat binne-in die neutronster draai nie. Wat ook al die bron is, hulle is ongeveer 'n triljoen keer sterker as die aarde se magnetiese veld. Dit is sterk genoeg om die elektronorbitale in atome te verdraai, wat die chemie effektief uitskakel vir normale materie wat op een of ander manier naby 'n magnetar kom. Terwyl die periode van hoë magnetiese velde slegs 'n paar duisend jaar duur voordat die velde verdwyn, is daar genoeg neutronsterre om 'n gereelde voorraad magnetare te hou.

Hul magnetiese velde kan baie energieke gebeurtenisse aandryf, hetsy deur deeltjies te versnel of deur magnetiese steurings wat aangedryf word deur materiaal wat binne die neutronster skuif. As gevolg hiervan is magnetare geïdentifiseer deur hul semi-gereelde produksie van hoë-energie X-strale en lae-energie gammastralings, wat hulle die naam "sagte gammastraalherhalers" of SGR gee. Verskeie van hulle is binne die Melkweg geïdentifiseer, insluitend SGR 1935 + 2154.

Aan die einde van April van hierdie jaar het SGR 1935 + 2154 'n aktiewe fase betree en 'n aantal pulse van hoë-energie-fotone gestuur wat deur die Swift-sterrewag in 'n wentelbaan om die aarde opgeneem is. Dit was heeltemal normaal. Wat nie normaal was nie, is dat 'n aantal radioobservatoria presies dieselfde tyd 'n FRB opgetel het.


Wat is beter as een geheimsinnige kosmiese sein?

Die geheimsinnige seine kom uit alle rigtings in die lug.

Niemand weet presies wat dit is of wat dit veroorsaak nie, maar sterrekundiges het die afgelope dekade tientalle bespeur. Die seine, bekend as vinnige radio-sarsies, kom van diep in die kosmos, ver buite die Melkwegstelsel. Die radiogolwe beweeg miljarde jare deur die ruimte en beweeg teen die snelheid van die lig. Wanneer hulle die aarde se teleskope bereik, maak hulle 'n kort en kragtige voorkoms. Vir 'n paar millisekondes skyn die bars met die intensiteit van 'n hele sterrestelsel. En dan is hulle weg.

Van die meer as 50 opnames van vinnige radio-uitbarstings, of FRB's, het sterrekundiges 'n gunsteling: FRB 121102, wat op die datum van sy ontdekking ses jaar gelede, op 2 November 2012, vernoem is. In teenstelling met ander vinnige radio-uitbarstings, herhaal hierdie een. Teleskope het verblindende helder flitse waargeneem wat oor en weer van dieselfde punt in die lug kom, soms in minder as 'n minuut. Die eienaardige aard van die sein het sterrekundiges in staat gestel om dit in meer besonderhede te bestudeer, om elke flits vir verskillende soorte inligting te ontgin en selfs die ligging daarvan in 'n klein sterrestelsel, ongeveer 3 miljard ligjaar van die aarde, te bepaal.

Ondanks die onbeskryflike naam, was FRB 121102 enig in sy soort. Wat 'n ontmoedigende moontlikheid geopper het: kan dit die enigste een in sy soort? Elke nuwe polsslag het tergende data opgelewer. Maar om dit regtig sinvol te maak, moes sterrekundiges 'n ander vind - as daar bestaan.

Hulle het die lug begin deursoek, met gefokusde aandag en kragtiger gereedskap. En tot hul verligting het sterrekundiges nou gevind dat FRB 121102 nie die enigste voorbeeld van hierdie intrigerende verskynsel is nie.

'N Kanadese span het Woensdag die ontdekking van 'n tweede FRB aangekondig. 'N Nuut geboude radioteleskoop in British Columbia het verlede somer ses flitse van dieselfde plek in die lug bespeur. Dit lyk asof hierdie FRB, genaamd 180814, ongeveer 1,5 miljard ligjaar van die aarde af is, die helfte van die afstand van die ander herhalende sarsie.

Dieselfde span het ook nog 12 eenmalige FRB's opgespoor, wat die totale aantal bekende flitse op 65 te staan ​​bring. Die navorsing, beskryf in 'n paar artikels in Aard, sal meer leidrade gee vir een van die grootste raaisels van die sterrekunde.

Die twee herhalende seine het meer gemeen as net hul flitsende aard. Wanneer FRB's by die aarde aankom, lyk dit of hulle oor 'n verskeidenheid frekwensies gesmeer is, 'n teken van hul lang en hobbelige reise deur kosmiese materiaal deur die heelal. Dit sluit FRB's 121102 en 180814 in. Maar alhoewel die sarsies van twee verskillende plekke gekom het en twee baie verskillende paaie na die aarde uitgesny het, het hul radiogolwe soortgelyke vervormingspatrone getoon.

Hierdie spesifieke bevinding het sterrekundiges verstom op 'n onlangse konferensie, waar die navorsers hul ontdekking met 'n bietjie truuks geterg het. 'Hulle het beelde van hierdie sarsies opgestel, en almal was soos:' Oké, dit lyk bekend ', en toe sê die persoon wat dit toon:' Eintlik het jy dit nog nooit gesien nie, want dit kom uit 'n nuwe herhalende FRB , '”Sê Shami Chatterjee, 'n astrofisikus by Cornell wat FRB's bestudeer en nie betrokke was by die nuwe navorsing nie. 'Dit lyk skokkend soortgelyk.'

Die ooreenkomste dui daarop dat die twee herhalers moontlik in dieselfde soort omgewing ontstaan ​​het. Dit is moontlik dat herhaalde sarsies net een van die vele klasse FRB's is, waarvan sommige nog ontdek moet word. Maar met so min inligting, is navorsers nog lank nie definitiewe gevolgtrekkings nie.

"Ons weet nog nie wat dit beteken nie," sê Ingrid Stairs, 'n astrofisikus aan die Universiteit van British Columbia en 'n lid van die navorsingspan. 'Dit is ons tweede herhaler. Ek dink ons ​​moet 'n baie beter steekproef hê. ”

Toe die eerste FRB in 2007 ontdek is, het sommige sterrekundiges gedink dat die flitse foutiewe geraas van teleskoopinstrumente kan wees. Die bars het net nie regtig gelyk nie. "Hierdie dinge is miljarde ligjare weg," sê Jason Hessels, 'n sterrekundige aan die Universiteit van Amsterdam en ASTRON, die Nederlandse Instituut vir Radiosterrekunde, wat FRB's bestudeer. 'Dit is absoluut opmerklik dat hulle steeds helder genoeg kan wees om op aarde op te spoor.'

Die ingewikkelde verdraaiing wat in FRB's waargeneem word, dui daarop dat dit kom uit ekstreme omgewings met sterk magnetiese velde en hoë temperature. Sterrekundiges weet van verskeie astrofisiese voorwerpe wat hierdie radiogolf-buigende toestande kan bied: Supermassiewe swart gate, wat stralings in die ruimte kan toeneem as hulle materie eet. Neutronsterre, die vinnig draaiende sterrekern, oorskiet van skouspelagtige ontploffings. Magnetars, 'n sekere soort neutronster, wat nog vinniger draai.

Voor die opsporing van 121102 is vermoedelik FRB's eenmalige gebeure, die produkte van kosmiese botsings of ontploffings wat, gegewe die krag van die flitse, sekerlik geen astrofisiese voorwerp kon oorleef nie. Die herhalende aard van 121102 het getoon dat die heelal, wat altyd gereed is om te verras, in staat is om voorwerpe te produseer wat oor en oor kan uitbars sonder om uit te fladder.

Die verspreide golwe van FRB's kan gebruik word om ander interessante, maar basiese vrae oor die heelal te beantwoord, insluitend waarvan dit eintlik gemaak is. “If you try to add up all the material in galaxies and stars and planets and rocks, it doesn’t come up to the right number at all. We’re short by a lot,” Chatterjee said. “So where is all this missing matter?”

Astronomers suspect that it may reside in the space between galaxies. The intergalactic medium is orders of magnitude emptier than the best vacuums in our terrestrial laboratories, but it still has some wisps of cosmic matter. The universe is so big, though, that these tiny traces could make up a substantial amount of space stuff. FRBs pass through this matter as they travel through space, and their interactions become encoded in the radio waves. “When [the FRB] arrives at Earth, we can basically read that information off the radio burst itself,” said Sarah Burke-Spolaor, an astronomer at West Virginia University who studies FRBs. The cosmic flashes can help illuminate the complicated composition of the universe, and the more FRBs astronomers detect, the more ground—er, space—they can cover.

More discoveries are likely on their way. The telescope responsible for these findings, the Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, or CHIME , promises to be the most effective FRB hunter in operation. CHIME scans the entire Northern Hemisphere every day, hopping from one spot to the next every 15 minutes. The observatory can examine 500 times as much sky as the next FRB superstar, the Parkes radio telescope in Australia, which revealed the first FRB in 2007 and has found the majority of known bursts.

You could say CHIME wasn’t even trying when it found a new batch of FRBs last summer. The data was collected before formal operations began, when astronomers were still tinkering with the instruments. “We were calibrating it and improving it day by day,” said Cherry Ng, an astronomer at the University of Toronto and a member of the research team. “Sometimes we had to turn off the instrument just to make changes.”

Scientists estimate that FRBs occur about 10,000 times a day across the entire sky, and CHIME , at peak capacity, is poised to detect dozens every month.

As with most cosmic mysteries, the specter of an extraterrestrial explanation looms large. Some, including astrophysicists at Harvard, have suggested that FRBs are beacons from an advanced alien civilization. Hello out there! they shout, searching the vastness of space for neighbors. FRB researchers say they can’t rule out an extraterrestrial origin for the cosmic flashes. It’s one possibility of many. But it’s the least likely, they say.

“[FRBs] come from all over the sky, and from many different distances, always from different galaxies—the chances of aliens living in different parts of the universe getting together to organize, to produce these signals in this kind of way, are infinitesimally small,” Stairs said. “There’s just too many of them out there.”

On top of that, the home environments of FRBs aren’t exactly conducive to life, intelligent or not. The emissions likely torch their surroundings as they erupt into space. “If we had one go off near Earth, we might not be around anymore,” Burke-Spolaor said.


Kyk die video: RAFALE FRENCH NAVY PILOTS - CHILLOUT 3 (November 2022).