Útskýrt: Hvað er útvarpshrun, sem NASA sá í fyrsta skipti í Vetrarbrautinni?

Hröð útvarpsbylgjur eru björt útvarpsbylgjur sem eru á millisekúndukvarða, sem veldur því að erfitt er að greina þær og ákvarða staðsetningu þeirra á himni.

Öflugur röntgenlosi brýst út frá segulmagni - ofursegulmynduð útgáfa af stjörnuleifum sem kallast nifteindastjarna - á þessari mynd. (Mynd með leyfi: Goddard Space Flight Center NASA/Chris Smith (USRA)

NASA hefur greint frá því að 28. apríl hafi það fylgst með blöndu af röntgen- og útvarpsmerkjum sem aldrei hafa sést áður í Vetrarbrautinni. Mikilvægt er að blossinn sem það sá innihélt fyrsta hraða útvarpshrunið (FRB) sem sést í vetrarbrautinni.

Þrjár greinar um uppgötvun fyrirbærisins sem kallast FRB voru birtar í tímaritinu Nature þann 4. nóvember. Svo hvað eru FRB og hvers vegna er þessi athugun mikilvæg?

Hver uppgötvaði samtímis sprengingar í Vetrarbrautinni?

Röntgenhluti samtímis sprenginga greindist af nokkrum gervihnöttum, þar á meðal Wind-leiðangri NASA, og útvarpsþátturinn var uppgötvaður af kanadíska vetnisstyrkkortlagningartilrauninni (CHIME), útvarpssjónauka staðsettur í Dominion Radio Astrophysical Observatory í Bresku Kólumbíu, sem er stýrt af McGill háskólanum í Montreal, háskólanum í Bresku Kólumbíu og háskólanum í Toronto.

Okkar @NASAUniverse Stjörnustöðvar hjálpuðu til við að greina fyrsta hraðvirka útvarpshrunið sem sést hefur innan Vetrarbrautarinnar okkar. Hvernig þessi einstaki atburður hjálpaði stjörnufræðingum að skilja betur uppruna þessara sprenginga, sem áður hafa aðeins sést í öðrum vetrarbrautum: https://t.co/sHLlsQXwRC mynd.twitter.com/QTec4tAlHh

- NASA (@NASA) 4. nóvember 2020

Ennfremur greindi NASA-styrkt verkefni sem kallast Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2 (STARE2) einnig útvarpshrunið sem CHIME sá. STARE2 er rekið af Caltech og Jet Propulsion Laboratory hjá NASA í Suður-Kaliforníu og teymið á bak við það ákvað að orka sprengingarinnar væri sambærileg við FRB.

Svo hvað er FRB?

Fyrsta FRB var uppgötvað árið 2007, síðan þá hafa vísindamenn unnið að því að finna uppruna þeirra. Í meginatriðum eru FRB björt útvarpsbylgjur (útvarpsbylgjur geta verið framleiddar af stjarnfræðilegum fyrirbærum með breytilegum segulsviðum) sem eru á millisekúndu kvarðanum, vegna þess að erfitt er að greina þær og ákvarða staðsetningu þeirra á himninum.

Hver er uppruni FRB sem fannst í apríl?

Uppruni FRB sem greindist í apríl í Vetrarbrautinni er mjög öflug segulnifteindastjarna, kölluð segulstjarna, kölluð SGR 1935+2154 eða SGR 1935, sem er staðsett í stjörnumerkinu Vulpecula og er talin vera á bilinu 14.000- 41.000 ljósára fjarlægð.

FRB var hluti af einni afkastamestu blossa segulsins, þar sem röntgenbyssurnar stóðu í minna en sekúndu. Útvarpshrunið stóð aftur á móti yfir í þúsundustu úr sekúndu og var þúsund sinnum bjartara en nokkur önnur útvarpsgeislun frá segulstraumum sem áður hefur sést í Vetrarbrautinni. Hugsanlegt er að sprengingin sem tengist FRB hafi verið óvenjuleg vegna þess að hann hafi líklega átt sér stað við eða nálægt segulskaut segulsins.

Þessi blossi, sem stóð í marga klukkutíma, var tekinn upp af Fermi Gamma-geimsjónauka NASA og Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), sem er röntgensjónauki sem er festur á alþjóðlegu geimstöðinni. Express Explained er nú á Telegram

Hvað er segulmagnaðir?

Samkvæmt NASA er segulstjarna nifteindastjarna, muldar, borgarstærðar leifar stjörnu margfalt massameiri en sólin okkar. Segulsvið slíkrar stjörnu er mjög öflugt, sem getur verið meira en 10 trilljón sinnum sterkara en segull í kæli og allt að þúsund sinnum sterkara en dæmigerð nifteindastjarna.

Nifteindastjörnur myndast þegar kjarni massamikillar stjörnu verður fyrir þyngdaraflshruni þegar hún nær endalokum lífs síns. Þetta leiðir til þess að efninu er svo þétt pakkað að jafnvel sykurmola af efni sem tekið er úr slíkri stjörnu vegur meira en 1 milljarð tonna, sem er um það bil það sama og þyngd Everest-fjalls, samkvæmt NASA.

Segulstjörnur eru undirflokkur þessara nifteinda og gefa af og til frá sér blossa með meiri orku á sekúndubroti en sólin er fær um að gefa frá sér á tugþúsundum ára. Í tilviki SGR 1935, til dæmis, bar röntgenhluti samtímis sprenginga sem hann sendi frá sér í apríl jafn mikla orku og sólin framleiðir á mánuði, að því gefnu að segulmagnið liggi nærri enda fjarlægðarsviðsins.

Hvers vegna er þessi athugun mikilvæg?

Hingað til voru ýmsar kenningar sem reyndu að útskýra hverjar hugsanlegar heimildir FRB gætu verið. Ein af þeim heimildum sem kenningarnar hafa lagt til hefur verið segulmagnaðir. En fyrir apríl á þessu ári höfðu vísindamenn engar sannanir sem sýna fram á að hægt væri að sprengja FRB úr segulstöng. Þess vegna er athugunin sérstaklega mikilvæg.

Vitnað var í Chris Bochenek, doktorsnema í stjarneðlisfræði við Caltech, sem sagði í fréttatilkynningu frá NASA: Þó að það gæti enn verið spennandi útúrsnúningur í sögu FRBs í framtíðinni, fyrir mig, núna, held ég að það sé sanngjarnt að segja að flestir FRB koma frá segulmagni þar til annað hefur verið sannað.

Samanlagt benda athuganirnar eindregið til þess að SGR 1935 hafi framkallað jafngildi Vetrarbrautarinnar og FRB, sem þýðir að segulstjörnur í öðrum vetrarbrautum framleiða líklega að minnsta kosti sum þessara merkja, sagði NASA.

Samt sem áður, til að fá sönnunargagn um tengsl FRB við segulmagnaðir, munu vísindamenn halda áfram að leita að FRB utan Vetrarbrautarinnar sem fellur saman við röntgengeislun frá sama uppruna.

Ekki missa af frá Explained | Líkamsþyngdarstuðull indverskra 19 ára meðal lægsta í 200 löndum

Deildu Með Vinum Þínum: