Wizja artystyczna gwiazdy neutronowej jako źródła FRB

FRB 190520 – kosmiczny noworodek. Tworzy więcej pytań niż odpowiedzi

Szybkie błyski radiowe (FRB) wciąż są owiane tajemnicą. Nowy obiekt – FRB 190520 – badany przez obserwatorium Very Large Array (VLA) rodzi nowe pytania dotyczące natury tych zjawisk.

Obiekt FRB 190520 został odkryty przez chiński radioteleskop FAST. Do wybuchu doszło 20 maja 2019 r. i został on namierzony w danych z teleskopu w listopadzie tego samego roku. Dalsze obserwacje wykazały, że w przeciwieństwie do innych szybkich błysków radiowych, FRB 190520 emituje częste, powtarzające się emisje fal radiowych. Potwierdzono, że obiekt jest oddalony od nas o 3 mld lat świetlnych.

Te cechy sprawiają, że ten obiekt bardzo przypomina pierwszy FRB, którego położenie zostało określone – również przez VLA – w 2016 roku. Teraz mamy dwa takie obiekty, a to rodzi kilka ważnych pytań.Casey Law z Caltech

Odkrycie z 2016 r. było wielkim przełomem i dostarczyło ważnych informacji o środowisku i odległości FRB, ale połączenie powtarzających się wybuchów i trwałej emisji radiowej pomiędzy wybuchami, pochodzącej ze zwartego obszaru, odróżniało obiekt z 2016 roku, nazwany FRB 121102, od wszystkich innych znanych FRB. Różnice wzmacniają sugerowaną wcześniej możliwość istnienia dwóch różnych rodzajów FRB.

Czy te, które się powtarzają, różnią się od tych, które się nie powtarzają? A co z trwałą emisją radiową – czy jest ona powszechna?Kshitij Aggarwal, student Uniwersytetu Zachodniej Wirginii

Astronomowie sugerują, że mogą istnieć dwa różne mechanizmy wytwarzające FRB lub że obiekty je wytwarzające mogą działać inaczej na różnych etapach swojej ewolucji. Głównymi kandydatami na źródła FRB są supergęste gwiazdy neutronowe pozostałe po wybuchu masywnej gwiazdy jako supernowej lub gwiazdy neutronowe z bardzo silnym polem magnetycznym (tzw. magnetary).

Czytaj też: Skąd pochodzą neutrina i FRB? Nadzieje naukowców zaczynają topnieć

Jedna z cech FRB 190520 poddaje w wątpliwość przydatność FRB jako narzędzia do badania materii między nimi a Ziemią. Astronomowie często analizują wpływ materii pośredniczącej na fale radiowe emitowane przez odległe obiekty, aby dowiedzieć się czegoś o samej materii. Jeden z takich efektów występuje, gdy fale radiowe przechodzą przez przestrzeń, która zawiera wolne elektrony. W takim przypadku fale o wyższej częstotliwości rozchodzą się szybciej niż fale o niższej częstotliwości. Efekt ten to tzw. rozproszenie, które można zmierzyć, aby określić gęstość elektronów w przestrzeni między obiektem a Ziemią lub, jeśli gęstość elektronów jest znana lub zakładana, określić przybliżoną odległość do obiektu. Efekt ten jest często wykorzystywany do szacowania odległości do pulsarów.

Nie zadziałało to w przypadku FRB 190520. Niezależny pomiar odległości, oparty na przesunięciu dopplerowskim światła galaktyki spowodowanym rozszerzaniem się Wszechświata, określił odległość galaktyki na prawie 3 miliardy lat świetlnych od Ziemi. Jednak sygnał wybuchu wykazuje rozproszenie, które normalnie wskazywałoby na odległość około 8-9,5 mld lat świetlnych.

W pobliżu FRB znajduje się duża ilość materii, która mogłaby zmylić wszelkie próby wykorzystania go do pomiaru gazu między galaktykami. Jeśli tak jest w przypadku innych, nie możemy liczyć na to, że FRB będą kosmicznymi miernikami.Kshitij Aggarwal

FRB 190520 może być „noworodkiem”, wciąż otoczonym przez gęstą materię wyrzuconą przez wybuch supernowej, która pozostawiła po sobie gwiazdę neutronową.