17:48 2023-03-28
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Pentru prima dată, astronomii au legat o explozie radio rapidă misterioasă cu undele gravitaționale
_ Pentru prima dată, astronomii au legat o explozie radio rapidă misterioasă cu undele gravitaționale
Tocmai am publicat dovezi în Nature Astronomy pentru ceea ce ar putea produce explozii misterioase de unde radio provenind din galaxii îndepărtate, cunoscute sub numele de rafale radio rapide sau FRB.
Două stele neutronice care se ciocnesc - fiecare nucleul super-dens al unei stele explodate - au produs o explozie de unde gravitaționale atunci când s-au fuzionat într-o stea neutronică „supramasiva”. Am descoperit că două ore și jumătate mai târziu au produs un FRB când steaua neutronică s-a prăbușit într-o gaură neagră.
Sau așa credem. Dovada cheie care ar confirma sau respinge teoria noastră – un fulger optic sau cu raze gamma venite din direcția exploziei radio rapide – a dispărut cu aproape patru ani în urmă. În câteva luni, s-ar putea să mai avem o șansă de a afla dacă avem dreptate.
FRB-urile sunt impulsuri incredibil de puternice de unde radio din spațiu care durează aproximativ o miime de secundă. Folosind date de la un radiotelescop din Australia, Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP), astronomii au descoperit că majoritatea FRB-urilor provin din galaxii atât de îndepărtate, încât lumina durează miliarde de ani să ajungă la noi. Dar ceea ce produce aceste explozii de unde radio i-a încurcat pe astronomi de la o detectare inițială în 2007.
Cel mai bun indiciu vine de la un obiect din galaxia noastră cunoscut sub numele de SGR 1935+2154. Este un magnetar, care este o stea neutronică cu câmpuri magnetice de aproximativ un trilion de ori mai puternice decât un magnet de frigider. Pe 28 aprilie 2020, a produs o explozie violentă de unde radio — asemănătoare cu un FRB, deși mai puțin puternic.
Astronomii au prezis de mult timp că două stele neutronice — o binară — care fuzionează pentru a produce o gaură neagră ar trebui, de asemenea, produce o explozie de unde radio. Cele două stele neutronice vor fi foarte magnetice, iar găurile negre nu pot avea câmpuri magnetice. Ideea este dispariția bruscă a câmpurilor magnetice atunci când stelele neutronice se unesc și se prăbușesc într-o gaură neagră produce o explozie radio rapidă. Câmpurile magnetice în schimbare produc câmpuri electrice - așa produc majoritatea centralelor electrice. Iar schimbarea uriașă a câmpurilor magnetice în momentul prăbușirii ar putea produce câmpurile electromagnetice intense ale unui FRB.
Pentru a testa această idee, Alexandra Moroianu, studentă la masterat la Universitatea din Australia de Vest, a căutat fuziunea. stele neutronice detectate de Observatorul cu unde gravitaționale cu interferometru cu laser (LIGO) din SUA. Undele gravitaționale pe care LIGO le caută sunt ondulații în spațiu-timp, produse de coliziunile a două obiecte masive, cum ar fi stelele neutronice.
LIGO a găsit două fuziuni binare de stele neutroni. În mod esențial, al doilea, cunoscut sub numele de GW190425, a avut loc atunci când un nou telescop de vânătoare FRB numit CHIME a fost și el operațional. Cu toate acestea, fiind nou, CHIME a avut nevoie de doi ani pentru a lansa primul său lot de date. Când a făcut acest lucru, Moroianu a identificat rapid o explozie radio rapidă numită FRB 20190425A, care a avut loc la numai două ore și jumătate după GW190425.
Oricât de emoționant a fost, a existat o problemă - doar unul dintre cei doi detectoare LIGO a fost lucrând la acea vreme, ceea ce face foarte incert de unde provine exact GW190425. De fapt, au existat 5% șanse ca aceasta să fie doar o coincidență.
Mai rău, satelitul Fermi, care ar fi putut detecta raze gamma de la fuziune — „pistolul fumegând” care confirmă originea lui GW190425— a fost blocat de Pământ la acea vreme.
Cu toate acestea, indiciul critic a fost că FRB-urile urmăresc cantitatea totală de gaz prin care au trecut. Știm acest lucru deoarece undele radio de înaltă frecvență călătoresc mai repede prin gaz decât undele de joasă frecvență, așa că diferența de timp dintre ele ne spune cantitatea de gaz.
Deoarece știm densitatea medie a gazelor din univers. , putem lega acest conținut de gaz la distanță, care este cunoscută sub numele de relația Macquart. Și distanța parcursă de FRB 20190425A a fost o potrivire aproape perfectă pentru distanța până la GW190425. Bingo!
Deci am descoperit sursa tuturor FRB-urilor? Nu. Nu există suficiente stele neutronice care fuzionează în Univers pentru a explica numărul de FRB – unele trebuie să provină încă de la magnetare, așa cum a făcut SGR 1935+2154.
Și chiar și cu toate dovezile, există încă un una din 200 de șanse, toate acestea ar putea fi o coincidență uriașă. Cu toate acestea, LIGO și alți doi detectoare de unde gravitaționale, Virgo și KAGRA, se vor reporni în luna mai a acestui an și vor fi mai sensibile ca niciodată, în timp ce CHIME și alte radiotelescoape sunt gata să detecteze imediat orice FRB din fuziunile stelelor neutronice.
În câteva luni, s-ar putea să aflăm dacă am făcut o descoperire cheie – sau dacă a fost doar o fulgerare în tigaie.
Acest articol este republicat din The Conversation sub un Licență Creative Commons. Citiți articolul original.
Comentarii:
Adauga Comentariu