Przeszukiwanie otoczenia szybkich błysków radiowych
Szybkie błyski radiowe (FRB) to wciąż tajemnicze zjawisko astronomiczne. Aby zrozumieć, jak powstają, musimy przyjrzeć się bliżej ich miejscu zamieszkania. W nowym badaniu naukowcy tym właśnie się zajmują, korzystając z pomocy bardzo czułych instrumentów astronomicznych.
Szybkie błyski radiowe są dokładnie tym, o czym mówi ich nazwa: krótkimi, jasnymi sygnałami radiowymi, które trwają najwyżej milisekundy. Ich poziom energii czyni je szczególnie intrygującymi, ponieważ jest niewiele procesów, które mogłyby wytwarzać tak duże ilości energii w tak krótkim czasie. Kolejnym ograniczeniem jest to, że FRB zostały wykryte we wszystkich rodzajach galaktyk, co oznacza, że cokolwiek wytwarza FRB, nie może być zbyt wyjątkowe.
Radioteleskopy mają dzisiaj możliwość precyzyjnego wyizolowania FRB w ich galaktykach macierzystych, co oznacza, że możemy badać środowiska, które wytwarzają źródła FRB. Najbliższy znany FRB, który pewnie wyizolowaliśmy, nazywa się FRB 20180916B i znajduje się prawie 500 mln lat świetlnych od nas. Obserwacje w wysokiej rozdzielczości pokazały, że FRB 20180916B znajduje się w odrębnym regionie gwiazdotwórczym, ale co możemy zobaczyć, jeżeli przyjrzymy się jeszcze bliżej?
W niedawnym badaniu grupa naukowców kierowana przez Shriharsha P. Tendulkara z Indii, zbadała otoczenie FRB 20180916B z największą jak dotąd szczegółowością, schodząc do skali setek lat świetlnych.
Do swoich badań zespół Tendulkara wykorzystał urządzenie Wide Field Camera 3 (WFC3) zamontowane na Teleskopie Hubble’a oraz spektrograf MEGARA na Gran Telescopio Canarias. Podsumowując, obserwacje obejmują głównie zakres fal optycznych, które są wrażliwe na gaz i gwiazdy.
Gaz spełnia dwie ważne funkcje: można go wykorzystać do określenia, jak dużo procesów gwiazdotwórczych zachodzi w danym regionie, a także do pomiaru ruchu. Naukowcy wykorzystali tę ostatnią właściwość do ustalenia, że region macierzysty FRB 20180916B obraca się wraz z dużą galaktyką w jego pobliżu. Wyklucza to możliwość, że FRB faktycznie znajduje się w mniejszej galaktyce satelitarnej.
Naukowcy odkryli również, że proces formowania się gwiazd wokół FRB 20180916B jest na interesującym etapie: nie jest bardzo aktywny, ale też nie ustąpił spokojnie, co sugeruje, że region ten jest wciąż młody.
FRB 20180916B znajduje się również w znacznej odległości od najbliższej grupy gwiazd. Zatem, jeśli źródło FRB narodziło się w tej grupie, musiało przebyć od 800 000 do 7 mln lat, aby dotrzeć do miejsca, w którym znajduje się obecnie. To nakłada ograniczenia na to, co jest źródłem FRB 20180916B, ponieważ niewiele obiektów astronomicznych może pozostać tak energetyczne jak źródła FRB, gdy się starzeją.
Więc co kryje się za FRB 20180916B? Po rozważeniu możliwych scenariuszy Tendulkar i jego zespół skupili się na układzie podwójnym świecącym w promieniowaniu rentgenowskim lub gamma, który składa się z gwiazdy neutronowej i masywnej gwiazdy towarzyszącej. Jednak aby mieć pewność, że tego rodzaju obiekty są źródłami FRB, potrzebowalibyśmy dużych próbek dobrze znanych układów podwójnych – co z pewnością jest wykonalne z użyciem radioteleskopów, które już mamy.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
