Shkencë

Alarmojnë shkencëtarët: Një shpërthim i çuditshëm radio i shpejtë erdhi nga një sistem binar

Shpërthimet e shpejta të radios (puls kalimtar me gjatësi që varion nga një fraksion i një milisekondi në 3 sekonda, i shkaktuar nga një proces astrofizik me energji të lartë, i pa kuptuar ende) u identifikuan për herë të parë më shumë se 15 vjet më parë, por kërkimet e fundit kanë sqaruar dhe zgjeruar enigmën rreth origjinës së tyre.

Shpërthimet e shpejta të radios, ose FRB, janë emetime intensive të valëve të radios që zgjasin vetëm një fraksion prej një milisekondi deri në disa milisekonda dhe prodhojnë aq energji sa dielli prodhon në baza vjetore.

Sipas studimit të fundit, disa FRB mund të vijnë nga magnetarë, yje neutron me fusha magnetike tepër të forta. Një hetim i vitit 2020 zbuloi se një magnetar ishte i lidhur me një shpërthim të shpejtë radio të vëzhguar në Rrugën e Qumështit.

Pavarësisht se janë miliarda vite dritë larg, origjina e FRB-ve kozmike nuk është përcaktuar ende nga shkencëtarët. Sipas një kërkimi të botuar më 21 shtator në revistën Nature, kjo enigmë nxiti një ekip ndërkombëtar shkencëtarësh të shqyrtonte se çfarë mund të mësonte nga studimet e afërsisht 1900 shpërthimeve nga një burim aktiv i shpërthimit të shpejtë të radios përtej galaktikës sonë të njohur si FRB 20201124A. Një nga shpërthimet e shpejta të radios më aktive të njohura, emetimet e FRB 20201124A zgjatën për 82 orë në një periudhë prej 54 ditësh në pranverën e vitit 2021. Radio Teleskopi Sferik me Aperturë Pesëqind Metër, i vendosur në Kinë, është radioteleskopi më i madh në botë dhe u përdor për ta vëzhguar atë.

Ekipi i studimit u befasua kur vuri re luhatje të parregullta, të shkurtra në masën e rrotullimit Faraday, i cili mat forcën e fushës magnetike dhe densitetin e grimcave rreth FRB 20201124A, gjatë 36 ditëve të para. Sipas astronomit dhe bashkautorit të kërkimit Bing Zhang, një vlerë më e madhe rrotullimi tregon se një fushë magnetike më e fortë, më e dendur ose të dyja është e pranishme afër burimit të shpërthimit të radios, ndërsa një masë më e ulët tregon të kundërtën.

“Kjo nuk reflekton fillimin e FRB-së (gjatë jetës),” tha Zhang, drejtor themelues i Qendrës për Astrofizikë në Universitetin e Nevadës, Las Vegas. “Burimi i FRB ka qenë atje për një kohë të gjatë, por ka qenë i fjetur shumicën e kohës. Herë pas here zgjohet (këtë herë për 54 ditë) dhe lëshon shumë breshëri.”

Gjatë asaj kohe, matjet u luhatën lart e poshtë, më pas u ndalën për 18 ditët e fundit përpara se FRB të mbyllej. Zhang tha se kjo “sugjeron që forca dhe/ose dendësia e fushës magnetike përgjatë vijës së shikimit në zonën e burimit FRB janë duke u luhatur me kalimin e kohës.” Kjo nënkupton që rrethina e burimit FRB po ndryshon në mënyrë dinamike, me zhvendosje të shpejtë të fushave magnetike, densiteteve ose të dyja.

“Unë e barazoj atë me filmimin e një filmi rrethues të një burimi të FRB-së dhe filmi ynë zbuloi një mjedis kompleks, në zhvillim dinamik, të magnetizuar që nuk ishte imagjinuar kurrë më parë,” tha Zhang në një njoftim për shtyp.

Sipas një studimi të veçantë të botuar më 21 shtator në revistën Nature Communications, një model fizik i zhvilluar nga një ekip i ndryshëm studiuesish bazuar në vëzhgimet e FRB 20201124A sugjeron që FRB e ka origjinën nga një sistem binar rreth 8,480 vite dritë larg që përmban një magnetar dhe një yll që është më i nxehtë, më i madh dhe që rrotullohet më shpejt se dielli. Studiuesit zbuluan se mjedisi kompleks, magnetik i shpërthimit të radios ndodhet vetëm një njësi astronomike (distanca midis Tokës dhe Diellit) larg origjinës së saj.

Duke përdorur teleskopët 10 metra në Mauna Kea në Hawaii, ata mësuan gjithashtu se shpërthimi erdhi nga një galaktikë spirale me hekura, e cila është e pasur me metal dhe është rreth madhësisë së Rrugës së Qumështit. Sipas Subo Dong, një profesor i asociuar në Institutin Kavli për Astronomi dhe Astrofizikë në Universitetin e Pekinit dhe bashkëautor i studimit të Natyrës, burimi i shpërthimit të radios ndodhet midis krahëve spirale të galaktikës ku po ndodh një formim i vogël i rëndësishëm i yjeve.

Sipas Zhang, “një mjedis i tillë nuk parashikohet thjesht për një magnetar të izoluar.” “Diçka tjetër, ndoshta një partner binar, mund të jetë afër motorit FRB.” Sipas autorëve, puna e modelimit duhet të motivojë kërkime shtesë për emetimet e shpejta të shpërthimit të radios nga binarët Be star/ray.

“Këto njohuri na shtynë të kthehemi në tabelën e vizatimit,” shpjegoi Zhang. “Është e qartë se FRB-të janë më misterioze nga sa mendonim ne. Nevojiten më shumë misione vëzhgimi me shumë gjatësi vale për të mësuar më shumë rreth këtyre objekteve.”