Titokzatos rádiójeleket fogtak a mélyűrből, melyek 157 naponként ismétlődnek

A csillagászok már második alkalommal találtak egy gyors rádiókitörést (FRB), amely rendszeres, kiszámítható ciklusban ismétlődik. Ez azt...

A csillagászok már második alkalommal találtak egy gyors rádiókitörést (FRB), amely rendszeres, kiszámítható ciklusban ismétlődik. Ez azt jelentheti, hogy - legalábbis bizonyos esetekben - a rejtélyes mély űrben működő rádiójel források kiszámíthatatlansága valójában problémát jelenthet a felderítési képességeink számára.

Az FRB 121102 már eddig is híres volt, mint az eddig talált legaktívabb rádiókitörés, amely 2012-ben történt felfedezése óta többször ismétlődött, ám ezeknek a kitöréseknek az újabb elemzése egyfajta mintázatot mutatott ki.

Az új és korábban közzétett megfigyelések körültekintő tanulmányozása szerint az FRB 121102 kb. 90 napos ismételt aktivitást mutat, majd körülbelül 67 napig csendes marad. Ezután az egész 157 napos ciklus megismétlődik. Ha ez az elemzés helyes, akkor a forrás új tevékenységi ciklusba léphetett június 2-a körül. (1)

Ez egy rendívül fontos felfedezés, mivel segíthet kiküszöbölni néhány okot, melyeket ezen titokzatos jelekkel kapcsolatban javasoltak. Ugyanakkor nagyon jól mutatja, hogy ezek a jelek milyen furcsák és nehezen azonosíthatók.

"Ez izgalmas eredmény, mivel ez a második rendszer, amelyben úgy gondoljuk, hogy látható ez a moduláció a kitörési tevékenységben," - magyarázta Kaustubh Rajwade, a Manchester-i Egyetem csillagásza. (2)

"A periodicitás észlelése fontos kényszert jelent a kitörések eredetére nézve, és az aktivitási ciklusok szemben állhatnak egy precesszáló neutroncsillaggal."

A gyors rádiókitörések - a legérdekesebb dolgok, amelyeket az űr produkálni képes - a rádió spektrumon belül rendkívül energikus sugárzások, amelyek legfeljebb néhány milliszekundumig tartanak. Ebben az időkeretben olyan sok energiát bocsátanak ki, mint sok százmillió csillag.

Legtöbbjük csak egyszer, véletlenszerűen villan fel, és soha többé nem észleljük őket. Ez lehetetlenné teszi, hogy megjósolják őket, bár a tudósok sokkal jobban tudják követni ezeket az egyszeri kitöréseket a saját galaxisukban.

Egy kisebb számú forrás viszont ismétlődő tevékenységet mutat. Ezt az ismétlődő tevékenységet véletlenszerűnek tartották ez év elejéig, amikor egy FRB 180916 nevű forrást fedeztek fel, amely ciklikusan ismétlődött. Négy napon keresztül egyszer vagy kétszer tört ki, majd 12 napig csendben maradt. Összességében a ciklusa 16,35 nap.

Ez majdnem 10-szer rövidebb, mint az FRB 121102 ciklusa. De ha feltételezzük, hogy a két forrás hasonló, és hogy a periodicitást az orbitális mozgás okozza, akkor ezt a tartományt összehasonlíthatjuk ismert objektumokkal, hogy leszűkítsük azt a kört, ami ezeket okozhatja.

"Ha az orbitális mozgást az FRB 121102 megfigyelt periodicitásának okainak tekintjük, akkor a megfigyelt periódusok (16-160 nap) nagy tartománya korlátozhatja a lehetséges bináris rendszereket," - írták a kutatók a tanulmányukban.

"A nagy tömegű röntgen bináris rendszerek olyan rendszerek, amelyekben egy neutroncsillag van egy pályán egy hatalmas csillaggal. A galaxisunkban és a Kis Magellán Felhőben lévő nagy tömegű neutron bináris rendszerek nagy keringési periódusban vannak, néhány tíz és több száz nap között."

Eddig ezeket a hatalmas jeleket próbálták magyarázni neutroncsillagokkal, fekete lyukakkal, társcsillagokkal rendelkező pulzárokkal, összeomló pulzárokkal, egy hipotetikus csillagtípussal, az úgynevezett blitzárral, a gamma-sugárkitörésekkel való kapcsolattal (amiről tudjuk, hogy neutroncsillagok ütközése okozza), hatalmas felreket okozó magnetárokkal és az idegenekkel (ezek nem idegenek).

A Tejút galaxis belsejében egy magnetár felfedezése, amely április végén extrém rádiószerű kitörést idézett elő, erősen azt sugallja, hogy a mágnetárok néhány gyors rádiókitörés forrásai lehetnek. De a gyors rádiókitörés kategóriájában nagyon sok variáció van - az ismétlődők és a nem ismétlődők csak egy példa - tehát lehetséges, hogy egynél több forrás is létezik.

Az is előfordulhat, hogy nem tudjuk kimutatni az összes aktivitást az egyes FRB forrásokból - amelyek mindegyike ismétlődik, de változó erősséggel, a gyengébb kitörésekkel a detektálási küszöb alatt.

És most, egy második normál ismétlődő kitörés felfedezésével meg kell fontolnunk annak a lehetőségét, hogy az összes ismétlődő kitörés rendszeres, csak nincs elegendő megfigyelési adatunk a minták megismeréséhez. Ez egy erős érv arra nézve, hogy sokkal több teleszkóp időt fordítsunk a gyors rádiókitörések tanulmányozására.

"Ez az izgalmas felfedezés rávilágít arra, hogy milyen keveset tudunk az FRB-k eredetéről," - mondta Duncan Lorimer, a Nyugat-Virginiai Egyetem fizikusa és csillagásza. "Nagyobb számú FRB további megfigyeléseire lesz szükség ahhoz, hogy világosabb képet kapjunk ezekről a periodikus forrásokról, és megértsük az eredetüket."

(1) - https://academic.oup.com/mnras/article/495/
(2) - https://www.manchester.ac.uk/discover/news