Raadio kiire purunemine (FRB) on üks müstilisemaid müsteeriume universumis. Hoolimata asjaolust, et absoluutselt kõigi FRB-de olemus on astronoomidele siiani teadmata, näib, et teadlased on lõpuks välja mõelnud, millisest hämmastavast keskkonnast tekkisid viimastel aastatel mõned enim käsitletud FRB-d. Me räägime signaalide FRB 121102 kordamise kohta.
Esmakordselt hakkasid teadlased rääkima FRB 121102 signaalidest 2012. aasta novembris, kuid nende ebatavalise olemuse otsimise kitsendamiseks kulus teadlastel mitu aastat. Kiireimad raadiopursked ilmusid reeglina ainult üks kord, mis tegi nende allika arvutamise võimatuks ülesandeks, kuid FRB 121102 eripära osutus selliseks, et neid signaale korratakse.
See andis teadlastele ainulaadse võimaluse neid signaale uurida. FRB-d on raadioimpulssid, mis kestavad mitu millisekundit, kuid mõnikord 500 miljoni päikese energiaga. Kuna enamikku neist raadioimpulssidest ei korrata, on neid peaaegu võimatu ennustada. Nagu aga, ja jälgige nende allikat. Sellepärast pole teadlased siiani suutnud kindlaks teha nende tegelikku olemust.
FRB 121102 signaalid pole kunagi mitu aastat teadlasi hämmastanud. 2016. aasta märtsis teatasid astronoomid arhiivitud teleskoobi andmetes samast piirkonnast 10 kiire raadiopurske avastamist. 2016. aasta detsembris tuvastati veel kuus FRB 121102 signaali ja 2017. aasta augustis veel 15 signaali, mis võimaldas teadlastel leida nende signaalide allikas. See osutus kääbusgalaktika tähte moodustavaks piirkonnaks, mis asub Maast enam kui kolm miljardit valgusaastat.
Rahvusvaheline teadlaste meeskond, uurides erinevate raadioteleskoopide andmeid, suutis otsinguulatust veelgi kitsendada ja jõudis lõpuks ühe järelduseni. Teadlased on rohkem kui kunagi varem kindlad, et FRB 121102 allikaks on neutronitäht. Ja ilmselt on see täht äärmiselt ekstreemses keskkonnas - kas musta augu lähedal või väga võimsa udukogu sees. Teadlasi ajendas selliseid järeldusi tegema asjaolu, et need raadiosignaalid "keerisesid".
Eksperdid jagasid oma tööd ajakirjas Nature, kus nad teatasid, et FRB 121102 signaalid olid peaaegu täielikult polariseeritud. Kui need polariseeritud signaalid läbivad magnetvälja, siis nad keerduvad ja mida tugevam on magnetväli, seda rohkem nad keerduvad. Seda funktsiooni nimetatakse Faraday efektiks ja see võimaldab teadlastel rohkem teada saada teatud lainete olemusest. FRB 121102 signaalide puhul osutus nende polarisatsioonitasapind kõige keerukamaks, mida eales täheldatud, mis viitab sellele, et need läbisid väga võimsa magnetvälja.
„Ainukesed teadaolevad allikad meie galaktikas, millel on sama keerduv polarisatsioonitasapind kui FRB 121102, asuvad galaktika keskel ja asuvad väga dünaamilises piirkonnas massiivse musta augu kõrval. Võib-olla on allikas FRB 121102 samasuguses keskkonnas omaenda galaktikas,”ütleb Daniel Micilli Amsterdami ülikoolist.
"Samuti on polarisatsiooni keeriseva tasapinna eripära seletatav sellega, kui nende allikas asub väga võimsas udus, mis on jäänud pärast supernoova plahvatust," lisab teadlane.
Reklaamvideo:
Vaatlus selgitab ka neutronitähe rolli. Arvatakse, et need objektid on supernoova plahvatuste tagajärg. Kui tähe mass osutub teatud väärtusest suuremaks, siis muutub supernoova asemel mustaks auguks.
Neutronitähed on väga väikesed ja väga tihedad objektid. Ja kui nad pöörlevad, kiirgavad nad raadioimpulsse. Teatud tüüpi neutronitähtedel, mida nimetatakse magnetaarideks, on äärmiselt võimas magnetväli ja see on võimeline tekitama emissioone - sarnaselt sellega, kuidas Päike tekitab päikesekiirgust. Teadlased pidasid neid ka kiirete raadioimpulsside võimalikuks allikaks, kuid vaatlused näitasid, et nende objektide kõige võimsamad raketid olid neli suurusjärku väiksema võimsusega kui FRB 121102. Selle tulemusel jõudsid teadlased järeldusele, et FRB 121102 allikas on levinud neutronitäht. Samal ajal plaanivad teadlased oma tööd jätkata ja proovida rohkem teada saada keskkonnast, milles nad ilmusid.
„Jätkame jälgimist ja jälgimist, kuidas nende purunemiste omadused aja jooksul muutuvad. Nende vaatluste osana proovime välja selgitada, milline eeldustest osutus õigeks - neutronitäht asub musta augu kõrval või asub see väga võimsa udukogu sees,”räägib Jason Hessels samast Amsterdami ülikoolist.
Samal ajal ei tea me siiani, mis on tosina muu täheldatud raadiopurske allikas. Neid ei ole korratud, nagu näiteks FRB 121102 puhul, nii et teadlased arvavad, et FRB 121102 võib olla ainulaadne, samas kui teistel võib olla erinevaid allikaid.
Nikolai Khizhnyak
