Forklaret: Hvad er et radioudbrud, set af NASA for første gang i Mælkevejen?

Hurtige radioudbrud er lyse udbrud af radiobølger, hvis varighed ligger i millisekundskalaen, på grund af hvilke det er svært at opdage dem og bestemme deres position på himlen.

Et kraftigt røntgenudbrud bryder ud fra en magnetar - en supermagnetiseret version af en stjernerest kendt som en neutronstjerne - i denne illustration. (Foto høflighed: NASAs Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA)

NASA har rapporteret, at den den 28. april observerede en blanding af røntgen- og radiosignaler, der aldrig før blev observeret i Mælkevejen. Det er væsentligt, at opblussen, den observerede, inkluderede det første hurtige radioudbrud (FRB) set i galaksen.

Tre artikler, der rapporterer påvisningen af ​​fænomenet kaldet FRB, blev offentliggjort i tidsskriftet Nature den 4. november. Så hvad er FRB'er, og hvorfor er denne observation signifikant?

Hvem opdagede de samtidige udbrud i Mælkevejen?

Røntgendelen af ​​de samtidige udbrud blev detekteret af flere satellitter, inklusive NASA's Wind-mission, og radiokomponenten blev opdaget af Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), et radioteleskop placeret ved Dominion Radio Astrophysical Observatory i British Columbia, som ledes af McGill University i Montreal, University of British Columbia og University of Toronto.

Vores @NASAUUniverse observatorier hjalp med at opdage det første hurtige radioudbrud nogensinde set inde fra vores Mælkevejsgalakse. Hvordan denne unikke begivenhed hjalp astronomer til bedre at forstå kilden til disse eksplosioner, som tidligere kun er set i andre galakser: https://t.co/sHLlsQXwRC pic.twitter.com/QTec4tAlHh

- NASA (@NASA) 4. november 2020

Ydermere opdagede et NASA-finansieret projekt kaldet Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2 (STARE2) også radioudbruddet set af CHIME. STARE2 drives af Caltech og NASAs Jet Propulsion Laboratory i det sydlige Californien, og holdet bag det fastslog, at udbruddets energi var sammenlignelig med FRB'er.

Så hvad er en FRB?

sean schemmel alder

Den første FRB blev opdaget i 2007, siden da har videnskabsmænd arbejdet på at finde kilden til deres oprindelse. I det væsentlige er FRB'er lyse udbrud af radiobølger (radiobølger kan produceres af astronomiske objekter med skiftende magnetfelter), hvis varighed ligger i millisekundskalaen, på grund af hvilket det er svært at opdage dem og bestemme deres position på himlen.

Hvad er oprindelsen af ​​FRB opdaget i april?

Kilden til FRB, der blev opdaget i april i Mælkevejen, er en meget kraftig magnetisk neutronstjerne, omtalt som en magnetar, kaldet SGR 1935+2154 eller SGR 1935, som er placeret i stjernebilledet Vulpecula og anslås at være mellem 14.000- 41.000 lysår væk.

FRB var en del af en af ​​magnetarens mest produktive opblussen, hvor røntgenudbruddene varede mindre end et sekund. Radioudbruddet varede på den anden side i en tusindedel af et sekund og var tusindvis af gange lysere end nogen anden radioemission fra magnetarer set i Mælkevejen tidligere. Det er muligt, at det FRB-associerede udbrud var usædvanligt, fordi det sandsynligvis fandt sted ved eller tæt på magnetarens magnetiske pol.

Denne opblussen, som varede i timevis, blev opfanget af NASAs Fermi Gamma-ray-rumteleskop og NASAs Neutronstjerne Interior Composition Explorer (NICER), som er et røntgenteleskop monteret på den internationale rumstation. Express Explained er nu på Telegram

Hvad er en magnetar?

Ifølge NASA er en magnetar en neutronstjerne, de knuste rester af bystørrelse af en stjerne, der er mange gange mere massiv end vores sol. En sådan stjernes magnetfelt er meget kraftigt, som kan være over 10 billioner gange stærkere end en køleskabsmagnet og op til tusind gange stærkere end en typisk neutronstjernes.

Neutronstjerner dannes, når kernen af ​​en massiv stjerne gennemgår gravitationssammenbrud, når den når slutningen af ​​sin levetid. Dette resulterer i, at sagen er så tæt pakket, at selv en mængde materiale på størrelse med sukkerterninger taget fra sådan en stjerne vejer mere end 1 milliard tons, hvilket er omtrent det samme som vægten af ​​Mount Everest ifølge NASA.

Magneter er en underklasse af disse neutroner og frigiver lejlighedsvis udbrud med mere energi på en brøkdel af et sekund, end Solen er i stand til at udsende på titusinder af år. I tilfældet med SGR 1935, for eksempel, bar røntgendelen af ​​de samtidige udbrud, den udgav i april, lige så meget energi, som Solen producerer på en måned, forudsat at magnetaren ligger tættere på dens afstandsområde.

Hvorfor er denne observation vigtig?

Indtil nu var der forskellige teorier, der forsøgte at forklare, hvad de mulige kilder til en FRB kunne være. En af kilderne foreslået af teorierne har været magnetarer. Men før april i år havde forskerne ingen beviser for, at FRB'er kunne sprænges ud af en magnetar. Derfor er observationen særlig betydningsfuld.

nettoværdi af william shatner

Chris Bochenek, en doktorgradsstuderende i astrofysik ved Caltech, blev citeret for at sige i en pressemeddelelse fra NASA: Selvom der stadig kan være spændende drejninger i historien om FRB'er i fremtiden, synes jeg lige nu, at det er rimeligt at sige, at de fleste FRB'er kommer fra magnetarer, indtil det modsatte er bevist.

Samlet tyder observationerne stærkt på, at SGR 1935 producerede Mælkevejens ækvivalent til en FRB, hvilket betyder, at magnetarer i andre galakser sandsynligvis producerer i det mindste nogle af disse signaler, har NASA sagt.

Alligevel vil forskere for et jernbeklædt bevis på FRBs forbindelse med magnetarer fortsætte med at lede efter en FRB uden for Mælkevejen, der falder sammen med et røntgenudbrud fra samme kilde.

Gå ikke glip af Explained | Kropsmasseindeks for indiske 19-årige blandt de laveste i 200 lande

Del Med Dine Venner: