Rýchle rádiové zhluky (FRB) sú jednou z najzáhadnejších záhad vo vesmíre. Napriek skutočnosti, že povaha absolútne všetkých FRB je astronómom stále neznáma, zdá sa, že vedci konečne prišli na to, z ktorého úžasného prostredia sa vynorili niektoré z najdiskutovanejších FRB. Hovoríme o opakujúcich sa signáloch FRB 121102.
Vedci po prvýkrát začali hovoriť o signáloch FRB 121102 v novembri 2012, ale aby vedci zúžili hľadanie neobvyklej povahy, trvalo niekoľko rokov. Najrýchlejšie rádiové vzplanutia sa spravidla objavili iba raz, čo spôsobilo, že výpočet ich zdroja bol nemožnou úlohou, ale zvláštnosťou FRB 121102 sa ukázalo, že tieto signály sa opakujú.
To vedcom poskytlo jedinečnú príležitosť študovať tieto signály. FRB sú rádiové impulzy trvajúce niekoľko milisekúnd, ale niekedy s energiou 500 miliónov slnka. Pretože väčšina z týchto rádiových impulzov sa neopakuje, je takmer nemožné ich predvídať. Ako však, a sledovať ich zdroj. Preto vedci stále nedokázali určiť svoju skutočnú povahu.
Signály FRB 121102 nikdy neprestali udivovať vedcov už niekoľko rokov. V marci 2016 astronómovia oznámili objav 10 rýchlych rádiových výbuchov z rovnakej oblasti v archivovaných údajoch z ďalekohľadu. V decembri 2016 bolo zistených ďalších šesť signálov FRB 121102 a ďalších 15 v auguste 2017, čo umožňuje vedcom lokalizovať zdroj týchto signálov. Ukázalo sa, že ide o oblasť tvoriacu hviezdu trpasličej galaxie vzdialenej viac ako tri miliardy svetelných rokov od Zeme.
Medzinárodný tím vedcov, ktorý študoval údaje z rôznych rádiových ďalekohľadov, dokázal ďalej zúžiť dosah vyhľadávania a nakoniec dospieť k jedinému záveru. Vedci sú presvedčení, že neutrónová hviezda je zdrojom FRB 121102. Táto hviezda je očividne v extrémne extrémnom prostredí - buď veľmi blízko k čiernej diere alebo vo veľmi silnej hmlovine. Vedci boli k takýmto záverom vyzvaní tým, že tieto rádiové signály „vírili“.
Experti zdieľali svoju prácu v časopise Nature, kde uvádzajú, že signály z FRB 121102 boli takmer úplne polarizované. Keď tieto polarizované signály prechádzajú magnetickým poľom, krútia sa a čím silnejšie magnetické pole, tým viac sa krútia. Táto funkcia sa nazýva Faradayov efekt a umožňuje vedcom dozvedieť sa viac o povahe určitých vĺn. V prípade signálov FRB 121102 sa ukázalo, že ich polarizačná rovina je najviac vírivá, čo sa kedy pozorovalo, čo naznačuje, že prešli veľmi silným magnetickým poľom.
„Jediné známe zdroje v našej galaxii s rovnakou vírivou rovinou polarizácie ako FRB 121102 sa nachádzajú v galaktickom centre a nachádzajú sa vo veľmi dynamickej oblasti vedľa masívnej čiernej diery. Možno je zdroj FRB 121102 v podobnom prostredí vo svojej vlastnej galaxii, “hovorí Daniel Micilli z Amsterdamskej univerzity.
„Zvláštnosť vírivej polarizačnej roviny sa dá vysvetliť aj vtedy, ak sa ich zdroj nachádza vo veľmi silnej hmlovine, ktorá zostala po explózii supernovy,“dodáva vedec.
Propagačné video:
Pozorovanie tiež vysvetľuje úlohu neutrónovej hviezdy. Tieto objekty sú považované za výsledok výbuchov supernovy. Ak sa ukáže, že hmotnosť hviezdy je vyššia ako určitá hodnota, potom sa namiesto supernovy zmení na čiernu dieru.
Neutrónové hviezdy sú veľmi malé a veľmi husté objekty. A keď sa otáčajú, vysielajú rádiové impulzy. Určitý typ neutrónovej hviezdy, nazývaný magnetary, má mimoriadne silné magnetické pole a je schopný generovať emisie - podobne ako Slnko produkuje slnečné erupcie. Vedci ich tiež považovali za možný zdroj rýchlych rádiových impulzov, ale pozorovania ukázali, že najsilnejšími svetlicami týchto objektov boli o štyri rády nižšie výkony ako FRB 121102. V dôsledku toho vedci dospeli k záveru, že zdrojom FRB 121102 je bežný typ neutrónovej hviezdy. Zároveň vedci plánujú pokračovať vo svojej práci a snažia sa zistiť viac o prostredí, v ktorom sa objavili.
„Budeme naďalej pozorovať a sledovať, ako sa vlastnosti týchto impulzov v priebehu času menia. V rámci týchto pozorovaní sa pokúsime zistiť, ktorý z predpokladov sa ukázal byť správny - neutrónová hviezda sa nachádza vedľa čiernej diery alebo je vo veľmi silnej hmlovine, “hovorí Jason Hessels z tej istej Amsterdamskej univerzity.
Zároveň stále nevieme, aký je zdroj tucta ďalších pozorovaných rádiových výbuchov. Neboli opakované, ako to bolo v prípade FRB 121102, takže vedci naznačujú, že FRB 121102 môže byť vo svojom druhu jedinečný, zatiaľ čo iní môžu mať rôzne zdroje.
Nikolay Khizhnyak