Astronomii au descoperit explozii misterioase de unde radio care se repetă în spațiul extraterestru

Astronomii au descoperit al doilea exemplu de „emisie radio rapidă” sau Fast Radio Burst (FRB) extrem de activ, care se repetă, cu o sursă compactă de emisie radio mai slabă, dar persistentă între explozii. Descoperirea ridică noi întrebări cu privire la natura acestor obiecte misterioase și, de asemenea, cu privire la utilitatea lor ca instrumente pentru studierea naturii spațiului intergalactic.

Oamenii de știință au folosit Very Large Array (VLA) al Fundației Naționale pentru Știință Karl G. Jansky și alte telescoape pentru a studia obiectul, descoperit pentru prima dată în 2019.

• Un nou studiu dezvăluie cum au jucat cometele un rol „major” în apariția vieții pe Pământ
• De la nopți obositoare, la coșmaruri: cum ne dă peste cap consumul de alcool

Obiectul, numit FRB 190520, a fost observat de către telescopul radio sferic cu deschidere de cinci sute de metri (FAST) din China. O explozie a obiectului a avut loc la 20 mai 2019 și a fost descoperită în datele de la acest telescop în luna noiembrie a aceluiași an. Observațiile ulterioare cu FAST au arătat că, spre deosebire de multe alte FRB, acesta emite explozii frecvente și repetate de unde radio.

Observațiile cu VLA în 2020 au stabilit cu precizie locația obiectului, iar acest lucru a permis ca observațiile în lumină vizibilă cu telescopul Subaru din Hawaii să arate că acesta se află la periferia unei galaxii pitice aflate la aproape 3 miliarde de ani-lumină de Pământ. Observațiile VLA au constatat, de asemenea, că obiectul emite în mod constant unde radio mai slabe între explozii.

Noi întrebări cu privire la natura acestor obiecte misterioase

„Aceste caracteristici îl fac să semene foarte mult cu primul FRB a cărui poziție a fost determinată – tot de VLA – în 2016″, a declarat Casey Law, de la Caltech. Acea evoluție a reprezentat un progres major, oferind primele informații despre mediul și distanța unui FRB. Cu toate acestea, combinația sa de explozii repetate și emisie radio persistentă între explozii, provenind dintr-o regiune compactă, a diferențiat obiectul din 2016, numit FRB 121102, de toate celelalte FRB cunoscute, până acum.

„Acum avem două ca acesta, iar acest lucru aduce în discuție câteva întrebări importante”, a declarat Law. Law face parte dintr-o echipă internațională de astronomi care își prezintă descoperirile în revista Nature.

Diferențele dintre FRB 190520 și FRB 121102 și toate celelalte întăresc o posibilitate sugerată anterior, potrivit căreia ar putea exista două tipuri diferite de FRB.

„Sunt cele care se repetă diferite de cele care nu se repetă? Ce se întâmplă cu emisia radio persistentă – este aceasta comună?”, a declarat Kshitij Aggarwal, un student la Universitatea West Virginia (WVU).

Astronomii sugerează că ar putea exista fie două mecanisme diferite care produc FRBs, fie că obiectele care le produc ar putea acționa diferit în diferite etape ale evoluției lor, scrie EurekAlert.

Explozii frecvente și repetate de unde radio

Principalii candidați pentru sursele de FRB sunt stelele neutronice superdense, rămase după ce o stea masivă explodează sub formă de supernovă sau stelele neutronice ce au câmpuri magnetice ultraputernice, numite magnetari.

O caracteristică a FRB 190520 pune sub semnul întrebării utilitatea FRB-urilor ca instrumente pentru studierea materialului dintre acestea și Pământ. Astronomii analizează adesea efectele materialului intermediar asupra undelor radio emise de obiectele îndepărtate pentru a afla mai multe despre acel material subțire în sine.

Un astfel de efect apare atunci când undele radio trec prin spațiul care conține electroni liberi. În acest caz, undele de frecvență mai mare călătoresc mai repede decât cele de frecvență mai mică.

Acest efect, numit dispersie, poate fi măsurat pentru a determina densitatea de electroni din spațiul dintre obiect și Pământ sau, dacă densitatea de electroni este cunoscută sau presupusă, pentru a furniza o estimare aproximativă a distanței până la obiect. Efectul este adesea utilizat pentru a face estimări ale distanței până la pulsari.

Putem conta pe utilizarea FRB-urilor ca etalon cosmic?

Acest lucru nu a funcționat pentru FRB 190520. O măsurătoare independentă a distanței bazată pe deplasarea luminii galaxiei cauzată de expansiunea Universului, a plasat galaxia la aproape 3 miliarde de ani-lumină de Pământ. Cu toate acestea, semnalul exploziei prezintă o dispersie care, în mod normal, ar indica o distanță de aproximativ 8 până la 9,5 miliarde de ani-lumină.

„Acest lucru înseamnă că există o mulțime de material în apropierea FRB-ului care ar încurca orice încercare de a-l folosi pentru a măsura gazul dintre galaxii”, a declarat Aggarwal. „Dacă la fel este și în cazul altora, atunci nu putem conta pe utilizarea FRB-urilor ca etalon cosmic”, a adăugat el.

Astronomii au speculat că FRB 190520 ar putea fi un „nou-născut”, încă înconjurat de material dens ejectat de explozia supernovei care a lăsat în urmă steaua neutronică. Pe măsură ce acest material se disipează în cele din urmă, dispersia semnalelor exploziei ar scădea și ea. Conform scenariului „nou-născut”, au spus ei, exploziile repetate ar putea fi, de asemenea, o caracteristică a FRB-urilor mai tinere și ar putea scădea odată cu vârsta.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Proiectul Ouija al DARPA va studia semnalele radio din atmosfera Pământului

Rasa umană, prezisă de inteligența artificială pe baza radiografiilor. De ce îi neliniștește asta pe cercetători?

Cercetătorii britanici construiesc „creierul” care va controla cel mai mare radiotelescop din lume

Cea mai clară imagine de până acum cu misterioasele cercuri radio din spațiu