Originile exploziilor radio rapide, tot mai aproape de a fi elucidate

Universul lansează semnale misterioase din toate direcțiile. Nu știm cu adevărat ce sunt sau ce le produce, dar o nouă analiză a locului de unde provin ne oferă indicii despre sursele emisiilor ciudate pe care le numim explozii radio rapide (FRB).

Condusă de astronomul Kritti Sharma de la California Institute of Technology, o echipă internațională a efectuat un recensământ și a stabilit că este mai probabil ca FRB să provină din galaxii cu populații stelare relativ tinere. Acest lucru este oarecum de așteptat. Ceea ce nu se așteptau cercetătorii era că aceste galaxii erau mai susceptibile de a fi destul de mari, cu un număr mare de stele – care sunt de fapt destul de rare.

• Câmpul magnetic străvechi al Sistemului Solar, descoperit cu ajutorul asteroidului Ryugu
• Soarele ar putea avea o altă compoziție decât se credea până acum, propun astronomii

Acest lucru sugerează că ar putea exista ceva neobișnuit cu privire la modul în care sunt generate FRB-urile.

Avem deja câteva idei destul de bune despre ce sunt FRB-urile. Sunt emisii foarte puternice, dar foarte scurte, de lumină radio care durează de la fracțiuni de milisecundă la câteva secunde. Ele provin de pe tot cerul, sursele lor aflându-se la milioane sau miliarde de ani-lumină distanță, adesea părând să clipească o dată și să nu se mai repete niciodată.

Acest lucru le face imposibil de prezis și dificil de urmărit, dar reușim să le detectăm din ce în ce mai bine cu ajutorul supravegherii cu vedere largă și, de asemenea, să localizăm mai bine galaxiile lor gazdă. Interacțiunea dintre câmpul magnetic și gravitația obiectului poate crea cutremure stelare care trimit lumină radio pe cer.

Indicii despre sursele emisiilor ciudate

Nu toate FRB-urile se comportă la fel, deci este posibil să existe mai multe tipuri de surse. Restrângerea locului unde se află aceste surse ne spune ceva despre condițiile de mediu care sunt cele mai susceptibile de a le produce, ceea ce ne permite să facem deducții cu privire la ceea ce sunt acestea.

Sharma și colegii săi au colectat observații folosind un interferometru radio numit Deep Synoptic Array într-un nou efort de a detecta FRB și de a le localiza. Ei au studiat cu atenție proprietățile a 30 de galaxii gazdă ale FRB și au stabilit că exploziile radio apar de obicei din galaxii cu populații de stele tinere.

Acest lucru nu este surprinzător dacă progenitorii FRB sunt magnetari. Stelele neutronice sunt nucleele prăbușite ale stelelor masive care au devenit supernove prin colapsul nucleului, iar stelele masive au o durată de viață mai scurtă decât cele mici. Magnetarii sunt stele neutronice tinere, astfel încât ne așteptăm să le găsim în locuri în care majoritatea stelelor sunt tinere și au o viață scurtă.

Deși unele FRB-uri au fost detectate anterior în populații de stele bătrâne și în galaxii cu masă mică, analiza echipei a arătat că cei mai comuni progenitori sunt de departe galaxiile cu masă mare și stele tinere.

Acest lucru sugerează că mediile stelare masive și tinere sunt importante pentru formarea progenitorilor FRB; dacă nu ar fi așa, am vedea o distribuție mai largă în toate tipurile de galaxii.

Astronomii descoperă în mod constant tot mai multe semnale

Nu se știe de ce se întâmplă acest lucru, dar cercetătorii cred că metalicitatea acestor galaxii masive care formează stele ar putea juca un rol. Galaxiile masive au, de obicei, un conținut mult mai mare de metale decât cele cu masă mai mică și tind să producă și stele mai grele.

Dar mai există o problemă. Supernovele prin prăbușirea nucleului au loc la o rată similară cu rata de formare a stelelor în Univers. Dacă magnetarii care produc FRB se formează în acest mod, distribuția FRB ar trebui să fie în mare parte în concordanță cu distribuția supernovelor prăbușite, chiar și pentru galaxiile cu masă mică – dar nu este așa. Acest lucru sugerează că magnetarii care se formează prin colapsul nucleului nu sunt principalii progenitori ai FRB.

Echipa a efectuat simulări și a găsit o soluție. Magnetarii care emit FRB s-ar putea forma în urma fuzionării stelelor binare. Acest lucru este mai probabil să se întâmple în medii cu stele mai masive, cum ar fi galaxiile identificate de cercetători.

Încă nu avem o explicație holistică pentru originile FRB, dar cercetarea întărește în mod semnificativ argumentele în favoarea magnetarilor și sugerează că există și circumstanțe speciale pentru formarea acestor magnetari.

Studiul FRB este încă în progres, dar astronomii descoperă în mod constant tot mai multe semnale ciudate, scrie ScienceAlert.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Ar putea cutremurele stelare să dezlege misterul exploziilor radio rapide?

Un câmp magnetic bizar, descoperit în jurul unei explozii radio care nu se oprește niciodată

O sursă misterioasă de explozii radio, asemănătoare unei bătăi de inimi, se ascunde în atmosfera Soarelui

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