Πιο κοντά στην επίλυση του «συμπαντικού μυστηρίου» των ισχυρών εκρήξεων ραδιοκυμάτων

Πιο κοντά στην επίλυση του «συμπαντικού μυστηρίου» των ισχυρών εκρήξεων ραδιοκυμάτων

Ισχυρές εκρήξεις ραδιοκυμάτων που προέρχονται από έναν μακρινό γαλαξία-νάνο που εντοπίστηκαν με τη χρήση ενός τεράστιου τηλεσκοπίου στην Κίνα, φέρνουν τους επιστήμονες πιο κοντά στην επίλυση αυτού του ονομαζόμενου «συμπαντικού μυστηρίου» που παραμένει εδώ και χρόνια.

Από τότε που ανακαλύφθηκαν το 2007, οι αστρονόμοι αγωνίστηκαν να κατανοήσουν τι προκαλεί φαινόμενα που ονομάζονται ταχείες εκρήξεις ραδιοκυμάτων που περιλαμβάνουν παλμούς ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ραδιοσυχνοτήτων που προέρχονται από μέρη μέσα στον Γαλαξία μας και σε άλλους γαλαξίες.

Τα ραδιοκύματα έχουν τα μεγαλύτερα μήκη κύματος στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Οι αστρονόμοι υποψιάζονται ότι αυτές οι εκρήξεις μπορεί να προέρχονται από ορισμένα ακραία αντικείμενα, όπως ένα αστέρι νετρονίων, τον συμπαγή ρευστό πυρήνα ενός τεράστιου αστέρα που εξερράγη ως σουπερνόβα στο τέλος του κύκλου ζωής του, ένα μάγναστρο- ένας τύπος αστέρα νετρονίων με εξαιρετικά ισχυρό μαγνητικό πεδίο-  ή μια μαύρη τρύπα που τρώει άτσαλα ένα γειτονικό αστέρι.

Οι ερευνητές την Τετάρτη δήλωσαν ότι εντόπισαν μια γρήγορη ραδιοεκρήξη, ή FRB, που προέρχεται από έναν νάνο γαλαξία που βρίσκεται σχεδόν 3 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Ένα έτος φωτός είναι η απόσταση που διανύει το φως σε ένα χρόνο - 5,9 τρισεκατομμύρια μίλια (9,5 τρισεκατομμύρια χλμ). Η συλλογική μάζα αστεριών αυτού του γαλαξία είναι περίπου το ένα 2.500ο του Γαλαξία μας.

Το FRB εντοπίστηκε για πρώτη φορά το 2019 χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο FAST στην επαρχία Guizhou της Κίνας, το οποίο διαθέτει περιοχή λήψης σήματος ίση με 30 γήπεδα ποδοσφαίρου. Μελετήθηκε περαιτέρω χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο VLA στο Νέο Μεξικό.

«Εξακολουθούμε να αποκαλούμε τις ταχείες εκρήξεις ραδιοκυμάτων συμπαντικό μυστήριο και δικαίως», είπε ο αστροφυσικός Ντι Λι της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών στο Πεκίνο, ο επικεφαλής επιστήμονας του FAST και συν-συγγραφέας της έρευνας που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature.

«Οι ταχείες εκρήξεις ραδιοκυμάτων είναι έντονες, σύντομες λάμψεις που είναι αρκετά ισχυρές ώστε να φαίνονται από όλο το σύμπαν», πρόσθεσε η αστρονόμος του Caltech και συν-συγγραφέας της μελέτης Κέισι Λο. "Η έκρηξη αναβοσβήνει  σε περίπου ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου, πολύ πιο γρήγορα από ό,τι ανοιγοκλείνει ένα μάτι. Ορισμένες πηγές FRB έχουν βρεθεί ότι εκπέμπουν πολλαπλές εκρήξεις σε κάτι που μοιάζουν με καταιγίδες δραστηριότητας, αλλά άλλες έχει παρατηρηθεί ότι εκπέμπουν μόνο μία. "

Το πρόσφατα περιγραφόμενο FRB είναι ένα επαναλαμβανόμενο που διαθέτει επίσης μια επίμονη αλλά ασθενέστερη εκπομπή ραδιοκυμάτων μεταξύ των εκρήξεων. Με άλλα λόγια, παραμένει πάντα «αναμμένο». Τα περισσότερα από τα περίπου 500 γνωστά FRB δεν επαναλαμβάνονται. Το νέο μοιάζει πολύ με ένα άλλο που ανακαλύφθηκε το 2016 και ήταν το πρώτο FRB του οποίου η τοποθεσία εντοπίστηκε.

Ο Λι σημείωσε ότι πολλές υποθέσεις έχουν διατυπωθεί στην προσπάθεια να εξηγηθούν αυτές τις εκρήξεις. "Η αφθονία των μοντέλων αντικατοπτρίζει την έλλειψη κατανόησης των FRB. Η δουλειά μας ευνοεί τη θεωρία οι ενεργοί αναμεταδότες να γεννιούνται από ένα ακραίο εκρηκτικό γεγονός όπως ένα σουπερνόβα. Αυτοί οι ενεργοί αναμεταδότες είναι επίσης νέοι, καθώς πρέπει να τους δούμε λίγο μετά το συμβάν τοκετού », είπε ο Λι. Οι αστρονόμοι υποπτεύονται ότι το πρόσφατα περιγραφόμενο FRB είναι ένα «νεογέννητο», που εξακολουθεί να περιβάλλεται από πυκνό υλικό που εκτοξεύεται στο διάστημα από μια έκρηξη σουπερνόβα που άφησε πίσω του ένα αστέρι νετρονίων.  Πρόσθεσαν δε  ότι οι επαναλαμβανόμενες εκρήξεις μπορεί να είναι ένα χαρακτηριστικό των νεότερων FRB που ίσως να εξαφανίζεται με την πάροδο του χρόνου.

Ανακαλύψεις όπως το πρόσφατα περιγραφόμενο FRB μπορεί να βοηθήσουν τους επιστήμονες να προσδιορίσουν την αιτία αυτών των εκρήξεων ραδιοκυμάτων. Οι επιστήμονες μπόρεσαν προηγουμένως να διατυπώσουν μια εξήγηση για την αιτία ενός άλλου αινιγματικού φαινομένου - των εξαιρετικά ενεργητικών εκρήξεων που ονομάζονται εκρήξεις ακτίνων γάμμα. Τις απέδωσαν στο θάνατο τεράστιων άστρων, τη συγχώνευση άστρων νετρονίων και μαγνητών.