Overraskelse! Monster Burst of Radio Waves oppstod i Tiny Galaxy

FRB 121102

Denne kunstnerens inntrykk viser at flere radioteleskoper ble brukt til å observere den raske radiosekvensen kjent som FRB 121102, inkludert teleskoper i European VLBI Network (EVN). (Bildekreditt: Copyright Danielle Futselaar ( www.artsource.nl ))



For første gang forskere har sporet direkte en utrolig intens, blendende lys utbrudd av radiobølger - kjent som en FRB - tilbake til hjemmegalaksen. Overraskende nok har denne imponerende kosmiske radioblinkeren noe ydmyk opprinnelse, ifølge tre nye studier som beskriver funnene.



FRB står for 'fast radio burst'. Disse lysflimmer ble nettopp oppdaget i 2007, og selv om de varer i bare en brøkdel av et sekund, frigjør de mer energi enn hele solen vår vil stråle om 10.000 år. Atten FRB er påvist , men forskere anslår at en av disse utbruddene skjer et sted på himmelen omtrent hvert 10. sekund.

Hvilken kosmisk hendelse kan frigjøre en så intens utbrudd av radiobølger? Det er fortsatt et mysterium, men å begrense den nøyaktige plasseringen av en av disse radioblastene er et stort skritt mot å knekke saken. [8 Forvirrende astronomimysterier]



Den nye studien viser at utbruddet, kjent som FRB 121102, stammer omtrent 3 milliarder lysår unna jorden, fra innsiden av en dverggalakse-en samling av stjerner som er mye mindre enn store galakser som Melkeveien.

Et synlig lysbilde av vertsgalaksen til FRB 121102.

Et synlig lysbilde av vertsgalaksen til FRB 121102.(Bildekreditt: Gemini Observatory/AURA/NSF/NRC)

En overraskende kilde



Det faktum at FRB 121102 stammer fra en dverggalakse var litt uventet, sa Cees Bassa, astronom ved Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON) og medforfatter av en av de tre nye studiene.

'Vi var ikke sikre på hva vi kunne forvente, men jeg tror hele teamet var overrasket over å se at vår eksotiske kilde er vert for en veldig svak og svak galakse,' sa Bassa i en uttalelse fra Max Planck Institute for Radio Astronomy i Bonn, Tyskland (hvor noen av medforfatterne er basert).

Det overraskende funnet kan gi ledetråder om kilden til disse radioutbruddene.



'Man vil generelt forvente at de fleste FRB kommer fra store galakser som har det største antallet stjerner og nøytronstjerner,' sa medforfatter Shriharsh Tendulkar i en uttalelse fra McGill University i Montreal, hvor han er postdoktor. 'Denne dverggalaksen har færre stjerner, men danner stjerner i høy hastighet, noe som kan tyde på at FRB er knyttet til unge nøytronstjerner.' ( Nøytronstjerner er tette objekter som dannes når en stjerne eksploderer og det gjenværende materialet kollapser på seg selv.)

En kunstner

Et kunstners inntrykk av Gemini -teleskopet som oppdager signalet om en rask radiosurfing i en fjern dverggalakse.(Bildekreditt: Copyright Danielle Futselaar ( www.artsource.nl ))

Vanskelige fag

Fordi FRB -er dukker opp og deretter forsvinner på nattehimmelen veldig raskt, er de utrolig vanskelige å oppdage og studere. Et teleskop må allerede se på himmelen der blitsen vises for å se det, og det er ikke tid til å varsle andre teleskoper og få dem til å vende blikket mot kilden. Det gjør det ekstremt vanskelig å avgrense plasseringen og avstanden til disse blitsene. (En studie utgitt tidligere i år hevdet å ha sporet en FRB tilbake til kildegalaksen, men tvilen var senere kastet på det funnet . I tillegg brukte den studien en indirekte metode for å spore FRBs opprinnelse, mens studiene av FRB 121102 sporer beliggenheten direkte.)

Men FRB 121102 er unik fordi den er en repeater. Dette radioutbruddet ble først oppdaget i november 2012 av astronomer som brukte Arecibo -observatoriet i Puerto Rico, og ble sett av det teleskopet igjen i 2014. I 2016 ble det fanget blinkende ni ganger, under en dedikert studie ved bruk av Very Large Array (VLA) ) i New Mexico. Ytterligere observasjoner av utbruddet ble også tatt med teleskoper tilhørende det europeiske VLBI-nettverket, inkludert 100 meter (330 fot) radioteleskop i Tyskland.

Disse observasjonene hjalp forskere med å begrense kilden til denne radioblinkeren . Med det 8 meter lange Gemini North-teleskopet på Hawaii viste forskerne deretter at FRB kom fra en dverggalakse som ligger omtrent 3 milliarder lysår unna.

'Før vi visste avstanden til noen FRB, sa flere foreslåtte forklaringer for deres opprinnelse at de kunne komme innenfra eller i nærheten av vår egen Melkeveis galakse,' sa Tendulkar i en uttalelse fra National Radio Astronomy Observatory. 'Vi har nå utelukket disse forklaringene, i det minste for denne FRB . '

Det gjentatte utseendet til FRB 121102 kan også gi ledetråder til opprinnelsen: Hvis blitsene skyldes en nøytronstjerne, kan det forventes at de oppstår regelmessig. Spinnende nøytronstjerner som utstråler lysstråler er kjent som pulsarer, og de ser ut til å flimre av og på på grunn av en fyreffekt: Strålen feier over jorden mens pulsaren spinner, beveger seg inn og ut av syne med en vanlig frekvens. Astronomer studerer nå FRB 121102 med radio-, optiske, røntgen- og gammastrålingsteleskoper for å søke etter ledetråder.

Tendulkar sa at to andre klasser av ekstreme hendelser også er kjent for å forekomme ofte i dverggalakser: langvarige gammastråler , eller veldig lyse blink av høyenergilys, og superluminøse supernovaer , eller veldig lyse eksploderende stjerner.

- Denne oppdagelsen kan antyde koblinger mellom FRB -er og disse to typer hendelser, sa Tendulkar.

Men noen av forfatterne advarte også om at den gjentatte naturen til FRB 121102 kan indikere at den på en eller annen måte er fysisk annerledes enn andre kjente FRB -er. FRB 121102 er ikke alene. Forskerne fant også en vedvarende kilde til radiobølger i det samme området på himmelen, og bevisene tyder på at begge kildene til radiobølger er koblet på en eller annen måte; de oppsto enten fra samme kilde eller er koblet på annen måte, sa forskerne.

Resultatene av disse studiene vil vises i tre separate artikler 5. januar - en i tidsskriftet Nature og to i The Astrophysical Journal Letters.

Følg Calla Cofield @callacofield . Følg oss @Spacedotcom , Facebook og Google+ . Original artikkel om demokratija.eu .