Ledakan radio cepat: penelitian mengungkapkan detail tentang asalnya

Catatan Editor: Mendaftar untuk buletin Teori Keajaiban CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita tentang penemuan menakjubkan, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.

CNN
–

Lebih dari 15 tahun setelah penemuan semburan radio cepat, penelitian baru telah mengungkap misteri asal-usul dan kedalaman fenomena ini di luar angkasa.

Ledakan radio cepat, atau FRB, adalah emisi gelombang radio yang kuat dan terang mulai dari sepersekian milidetik hingga beberapa ribu detik, masing-masing menghasilkan energi yang setara dengan keluaran tahunan Matahari.

Penelitian terbaru menunjukkan bahwa beberapa FRB berasal dari magnetar, yang merupakan bintang neutron dengan medan magnet yang sangat kuat. Sebuah ledakan radio cepat telah ditemukan Di Bima Sakti Itu terkait dengan magnetar, menurut sebuah studi tahun 2020.

Tetapi para ilmuwan belum menentukan asal-usul FRB kosmik, yang terletak miliaran tahun cahaya jauhnya. Ini adalah kebingungan yang telah memimpin tim ilmuwan internasional untuk melihat apa yang dapat dipelajari dari pengamatan hampir 1.900 ledakan dari sumber ledakan radio cepat aktif di luar galaksi kita yang disebut FRB 20201124A, menurut belajar Diterbitkan 21 September di Nature.

Emisi yang terkait dengan FRB 20201124A terjadi selama 82 jam selama 54 hari pada musim semi 2021, menjadikannya salah satu ledakan radio cepat paling energik. Itu terlihat melalui teleskop radio terbesar di dunia – teleskop radio bulat lima ratus meter, atau FAST.

Selama 36 hari pertama, tim peneliti terkejut melihat perbedaan durasi pendek yang tidak teratur dalam skala rotasi Faraday, yang mengukur kekuatan medan magnet dan kepadatan partikel di sekitar FRB 20201124A. Skala putaran yang lebih besar berarti medan magnet di dekat sumber ledakan radio lebih kuat, lebih intens, atau keduanya, dan skala yang lebih kecil berarti sebaliknya, kata rekan penulis studi dan astrofisikawan Bing Zhang melalui email.

“Ini tidak mencerminkan permulaan (kehidupan) FRB,” kata Zhang, direktur pendiri Center for Astrophysics di University of Nevada, Las Vegas. “Sumber FRB sudah ada di sana untuk waktu yang lama tetapi sebagian besar tertidur. Kadang-kadang bangun (kali ini selama 54 hari) dan mengeluarkan banyak detak jantung.”

Timbangan naik dan turun selama periode waktu itu, lalu berhenti selama 18 hari terakhir sebelum FRB mereda — “menunjukkan bahwa kekuatan medan magnet dan/atau intensitas di sepanjang garis pandang di sekitar sumber FRB berubah dari waktu ke waktu, “tambah Zhang. menunjukkan bahwa lingkungan sumber FRB berkembang secara dinamis, dengan perubahan cepat dalam medan magnet, kepadatan, atau keduanya.”

“Saya menyamakannya dengan syuting film seputar sumber FRB, dan film kami mengungkapkan lingkungan magneto yang kompleks dan berkembang secara dinamis yang belum pernah dibayangkan sebelumnya,” kata Zhang dalam siaran pers.

sebuah model fisik Tim peneliti lain menyarankan berdasarkan pengamatan FRB 20201124A bahwa FRB berasal dari sistem biner sekitar 8.480 tahun cahaya yang berisi magnetar dan bintang Be, yang jauh lebih panas, bintang lebih besar yang mengorbit lebih cepat dari Matahari, menurut a studi terpisah yang diterbitkan 21 September di jurnal Nature Communications. .

Para peneliti menemukan bahwa lingkungan magneto kompleks dari ledakan radio terletak dalam satu unit astronomi (jarak antara Bumi dan Matahari) dari sumbernya.

Mereka juga menemukan bahwa ledakan itu berasal dari galaksi spiral sempit kaya logam yang ukurannya mirip dengan Bima Sakti, menggunakan teleskop Keck 10 meter di Mauna Kea, Hawaii. Sumber ledakan radio terletak di antara lengan spiral galaksi di mana tidak ada pembentukan bintang yang signifikan terjadi, sehingga tidak mungkin bahwa asalnya hanya magnetar, menurut rekan penulis studi alam Sobu Dong, profesor di Kavli Institute for Astronomi dan Astrofisika. di Universitas Peking.

“Lingkungan seperti itu tidak dapat diprediksi secara langsung untuk magnetar yang terisolasi,” kata Zhang dalam siaran pers. “Mungkin ada sesuatu yang lain di dekat mesin FRB, mungkin itu pendamping biner.”

Para penulis mengatakan studi pemodelan harus mendorong penelitian lebih lanjut tentang sinyal ledakan radio cepat dari biner Be star/X-ray.

“Catatan ini membawa kita kembali ke papan gambar,” kata Zhang. “FRB jelas lebih misterius daripada yang kita bayangkan. Lebih banyak kampanye pengamatan multi-panjang gelombang diperlukan untuk lebih mengungkapkan sifat organisme ini.”