Hurtige radio bursts (FRB) er et af de mest mystiske mysterier i universet. På trods af det faktum, at arten af absolut alle FRB'er stadig er ukendt for astronomer, synes forskere endelig at have fundet ud af, hvilket fantastisk miljø nogle af de mest diskuterede FRB'er opstod. Vi taler om gentagelse af signaler FRB 121102.
For første gang begyndte forskere at tale om FRB 121102-signaler i november 2012, men for at indsnævre søgningen efter deres usædvanlige karakter tog det forskere flere år. De hurtigste radioudbrud optrådte som regel kun én gang, hvilket gjorde beregningen af deres kilde til en umulig opgave, men det særlige ved FRB 121102 viste sig at være, at disse signaler gentages.
Dette gav forskere en unik mulighed for at studere disse signaler. FRB'er er radioimpulser, der varer flere millisekunder, men nogle gange med energien fra 500 millioner solskin. Da de fleste af disse radioimpulser ikke gentages, bliver det næsten umuligt at forudsige dem. Som dog spore deres kilde. Derfor har videnskabsmænd stadig ikke været i stand til at bestemme deres sande natur.
FRB 121102-signaler har aldrig ophørt med at forbløffe forskere i flere år. I marts 2016 meddelte astronomer opdagelsen af 10 hurtige radioudbrud fra den samme region i arkiverede teleskopdata. Seks mere FRB 121102-signaler blev detekteret i december 2016 og 15 mere i august 2017, hvilket gjorde det muligt for forskere at lokalisere kilden til disse signaler. Det viste sig at være den stjernedannende region i en dværg galakse beliggende mere end tre milliarder lysår fra Jorden.
Et internationalt team af forskere, der studerede data fra forskellige radioteleskoper, var i stand til at indsnævre søgningen yderligere og til sidst nå til en enkelt konklusion. Forskere er mere sikre end nogensinde på, at en neutronstjerne er kilden til FRB 121102. Og tilsyneladende er denne stjerne i et ekstremt ekstremt miljø - enten meget tæt på et sort hul eller inde i en meget kraftig tåge. Forskerne blev bedt om sådanne konklusioner ved, at disse radiosignaler "virvlede rundt".
Eksperter delte deres arbejde i tidsskriftet Nature, hvor de rapporterer, at signalerne fra FRB 121102 var næsten fuldstændigt polariserede. Når disse polariserede signaler passerer gennem et magnetfelt, vrider de sig, og jo stærkere magnetfeltet er, jo mere sno sig de. Denne funktion kaldes Faraday-effekten og giver forskere mulighed for at lære mere om arten af visse bølger. I tilfælde af FRB 121102-signaler var deres polarisationsplan det mest virvlende, der nogensinde er observeret, hvilket antyder, at de passerede gennem et meget stærkt magnetfelt.
”De eneste kilder, der er kendt i vores galakse med det samme hvirvlende polarisationsplan som FRB 121102, er placeret i det galaktiske centrum og er placeret i et meget dynamisk område ved siden af et massivt sort hul. Måske er kilden FRB 121102 i et lignende miljø i sin egen galakse,”siger Daniel Micilli fra University of Amsterdam.
"Desuden kan særegenheden ved det hvirvlende polarisationsplan forklares, hvis deres kilde er placeret i en meget kraftig tåge tilbage efter en supernovaeksplosion," tilføjer videnskabsmanden.
Salgsfremmende video:
Observationen forklarer også neutronstjernes rolle. Disse objekter antages at være resultatet af supernovaeksplosioner. Hvis massen af en stjerne viser sig at være højere end en bestemt værdi, bliver den i stedet for en supernova til et sort hul.
Neutronstjerner er meget små og meget tætte genstande. Og når de roterer, udsender de radioimpulser. En bestemt type neutronstjerne, kaldet magnetars, har et ekstremt kraftfuldt magnetfelt og er i stand til at generere emissioner - svarende til hvordan Solen producerer solbrændere. De blev også betragtet af forskere som en mulig kilde til hurtige radioimpulser, men observationer viste, at de mest kraftfulde fakler af disse genstande var fire størrelsesordener lavere i magt end FRB 121102. Som et resultat kom forskere til den konklusion, at kilden til FRB 121102 er en almindelig type neutronstjerne. Samtidig planlægger forskerne at fortsætte deres arbejde og forsøge at finde ud af mere om miljøet, de optrådte i.
”Vi vil fortsætte med at observere og spore, hvordan egenskaberne ved disse bursts ændrer sig over tid. Som en del af disse observationer vil vi forsøge at finde ud af, hvilke af antagelserne, der viste sig at være korrekte - en neutronstjerne er placeret ved siden af et sort hul, eller den er inde i en meget kraftig tåge,”siger Jason Hessels fra det samme universitet i Amsterdam.
På samme tid ved vi stadig ikke, hvad der er kilden til et dusin andre observerede radioudbrud. De er ikke blevet gentaget, som tilfældet var med FRB 121102, så forskere antyder, at FRB 121102 kan være unik i sin art, mens andre kan have forskellige kilder.
Nikolay Khizhnyak