Ποια είναι η πηγή των ταχείων ραδιοεκρήξεων (FRBs);
- Συγγραφέας: Δημήτρης Γκουρμπάτσης
- 18-09-2024
- Δυσκολία: Μέτριο
- Κατηγορίες: Αστροφυσική
Μια διεθνής ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Gregory Desvignes από το Ινστιτούτο Ραδιοαστρονομίας Max Planck χρησιμοποίησε τα ραδιοτηλεσκόπια Effelsberg και Jodrell Bank για να παρατηρήσει τον magnetar XTE J1810-197, ο οποίος παρουσίαζε εκπομπή ενισχυμένων ακτίνων Χ. Αυτή η δραστηριότητα μειώθηκε σε μερικούς μήνες, οδηγώντας σε αμφισβήτηση κάποιων μοντέλων που εξηγούν την προέλευση ταχείων ραδιοεκρήξεων (FRBs).
Τα magnetars είναι αστέρες νετρονίων με εξαιρετικά ισχυρά μαγνητικά πεδία, που δημιουργούνται από την κατάρρευση μεγάλων άστρων όταν εξαντλήσουν τα καυσιμά τους. Αυτά τα αντικείμενα είναι τόσο πυκνά που περιέχουν 1 έως 2 φορές τη μάζα του Ήλιου σε μια σχεδόν τέλεια σφαίρα με ακτίνα περίπου 12 χιλιομέτρων. Από τα 30 γνωστά magnetars, μόνο λίγα έχουν εκπέμψει ραδιοκύματα. Τα magnetars θεωρούνται ως η πηγή των ταχείων ραδιοεκρήξεων, με κάποια μοντέλα να αποδίδουν τα επαναλαμβανόμενα FRBs σε magnetars τα οποία εμφανίζουν μετάπτωση του άξονα περιστροφής τους (precessing magnetars).
Σε συνεργασία με ερευνητές από το Κέντρο Αστροφυσικής Jodrell Bank και το Ινστιτούτο Αστρονομίας Και Αστροφυσικής Kavli, παρακολουθούσαν τακτικά διάφορα magnetars. Παρατηρώντας τον XTE J1810-197, τον Δεκέμβριο του 2018, παρατήρησαν ότι λίγο μετά την έναρξη εκπομπής ακτίνων Χ ανιχνεύθηκαν και ραδιοκύματα. Η τελευταία εκπομπή ραδιοκυμάτων του XTE J1810-197 ήταν το 2008.
Ξεκινώντας μια εντατική παρατήρηση μετά από αυτό το γεγονός, οι ερευνητές διαπίστωσαν μερικές πολύ συστηματικές αλλαγές στις ιδιότητες των ραδιοκυμάτων, συγκεκριμένα στην πόλωση τους, αποκαλύπτοντας μια μετατόπιση στον προσανατολισμό της δέσμης ραδιοκυμάτων του magnetar σε σχέση με τη Γη. Οι ερευνητές απέδωσαν αυτό το φαινόμενο στην ελεύθερη μετάπτωση του αστέρα, που προκύπτει από μια μικρή ασυμμετρία στη δομή του, προκαλώντας την περιστροφή του αστέρα σαν μια σβούρα. Προς έκπληξή τους, η μετάπτωση μειώθηκε γρήγορα τους επόμενους μήνες και τελικά εξαφανίστηκε. Η εξαφάνιση της με την πάροδο του χρόνου αντιβαίνει στην άποψη πολλών αστρονόμων που πιστεύουν ότι τα επαναλαμβανόμενα FRBs μπορούν να εξηγηθούν από precessing magnetars.
«Περιμέναμε να δούμε κάποιες παραλλαγές στην πόλωση της ακτινοβολίας αυτού του magnetar. Αλλά δεν περιμέναμε ότι αυτές οι παραλλαγές θα ήταν τόσο συστηματικές, ακολουθώντας ακριβώς τη συμπεριφορά που θα προκαλούσε η ταλάντωση του άστρου» δήλωσε ο Gregory Desvignes, ερευνητής του Ινστιτούτου Max Planck και κύριος συγγραφέας της μελέτης.
«Η μείωση της μετάπτωσης του άξονα των magnetars μπορεί να ρίξει φως στην εσωτερική δομή των αστέρων νετρονίων, η οποία τελικά σχετίζεται με τη θεμελιώδη κατανόησή μας για την ύλη», λέει ο Lijing Shao από το Πανεπιστήμιο του Πεκίνου.
«Η ραδιοαστρονομία είναι πραγματικά συναρπαστική! Το αίνιγμα γύρω από την προέλευση των FRBs εξακολουθεί να υφίσταται. Ωστόσο, η καταγραφή αντικειμένων, όπως τα magnetar εν δράσει, για να μάθουμε περισσότερα σχετικά με τα FRBs, υπογραμμίζει τις δυνατότητες των εγκαταστάσεών μας», καταλήγει ο Michael Kramer, διευθυντής του Ινστιτούτου Max Planck και επικεφαλής του Τμήματος Έρευνας Θεμελιώδους Φυσικής στη Ραδιοαστρονομία.
