Dividido por um buraco negro. Cientistas sobre Rajada rápida de rádio

rajadas rápidas de rádio
© Ilustração de RIA Novosti. Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF, Depositphotos / JohanSwanepoel


A origem das rajadas rápidas de rádio - pulsos eletromagnéticos muito brilhantes - ainda não é conhecida, embora existam muitas hipóteses. Este ano, os cientistas descobriram essa fonte em nossa galáxiaEra um magnetar - uma estrela de nêutrons. Se essa descoberta ajudará a desvendar a natureza do fenômeno, a RIA Novosti descobriu.

Mais próximo da Terra

Em 2007, os cientistas americanos Duncan Lorimer e seu aluno de graduação David Narkevich analisaram registros de arquivos de observações de pulsares feitas pelo radiotelescópio do Observatório de Parques. E revelaram picos incompreensíveis de atividade de curto prazo, que são causados ​​apenas por explosões muito poderosas de energia.
O fenômeno foi chamado de surto de Lorimer. O termo "rajadas rápidas de rádio" (FRB) tomou conta mais tarde.
"Lorimer era o único no mundo que acreditava que isso não era algum tipo de obstáculo, mas um fenômeno físico real, mas em geral eles estavam céticos sobre a ideia. Muitos anos se passaram, os cientistas descobriram outras explosões rápidas de rádio e a opinião mudou", Observatório (PRAO), líder do projeto para a pesquisa FRB.
Até recentemente, os especialistas gravaram pouco mais de 150 rajadas rápidas de rádio, a maioria extragalácticas. Mas em abril deste ano, o primeiro impulso desse tipo foi encontrado dentro da Via Láctea. No catálogo, aparece como FRB 200428.
Vários grupos científicos imediatamente rastrearam o objeto SGR 1935 + 2154 na constelação de Chanterelle, a 30 mil anos-luz de nós. É um magnetar, uma estrela de nêutrons compacta que gira rapidamente com um campo magnético muito forte e poderosas emissões de raios-X e gama. Os pesquisadores sugerem que o magnetar é apenas a fonte de rajadas rápidas de rádio e de repetição periódica. Três artigos, publicados na revista britânica Nature, destacam a importância da descoberta.
Os cientistas da Pushchino também registraram o FRB 200428 do magnetar SGR 1935 + 2154, sobre o qual um astrotelegrama foi lançado em 17 de novembro A atividade máxima foi observada em outubro. A descoberta foi feita por Victoria Fedorova, uma pesquisadora júnior da PRAO, após analisar os dados de arquivo do radiotelescópio Large Scanning Antenna com uma frequência de 111 megahertz.
"Na verdade, este é o radiotelescópio mais sensível do mundo em seu alcance", explica Rodin. "Com uma ferramenta tão poderosa, em 2017 lançamos nosso próprio projeto para encontrar o FRB."
No total , 11 rajadas rápidas de rádio foram encontradas em Pushchino, outra aguarda confirmação.

rajadas rápidas de rádio
Radiotelescópio BSA no Observatório de Radioastronomia Pushchino. Desde 2017, seus dados têm sido usados ​​para pesquisar rajadas rápidas de rádio

Topou com um obstáculo

Os astrônomos brincam: há mais hipóteses sobre a natureza do fenômeno do que as próprias explosões de rádio. Houve até sugestões de que estes são ecos dos motores de naves alienígenas. Mas agora a origem artificial do FRB não é considerada seriamente.
“Normalmente, rajadas rápidas de rádio estão associadas a ejeções de plasma, que entram no cone de radiação do pulsar e se inflamam. Presumo que a razão para isso sejam asteróides que voam pelos cones e queimam lá. Em geral, é muito cedo para falar sobre mecanismos, precisamos coletar estatísticas”, observa Alexander Rodin.
Após a descoberta do FRB galáctico 200428, a hipótese principal será o nascimento de explosões rápidas de rádio na atmosfera de magnetares. “Embora isso não negue outras versões”, esclarece o astrofísico.
Dmitry Levkov, do Instituto de Pesquisa Nuclear da Academia Russa de Ciências, é cauteloso sobre os possíveis mecanismos do fenômeno .
"A hipótese magnetar é interessante, mas a luminosidade do FRB é duas ordens de magnitude maior do que as emissões mais brilhantes dessas fontes. Ninguém sabe de onde vêm os hiperflares. Precisamos construir um modelo que explicaria todos os dados observacionais. Ainda não há respostas", diz Levkov.
Em outubro, juntamente com seus colegas, ele publicou um artigo no Arxiv.org descrevendo a estrutura periódica descoberta no FRB 121102. extragaláctico. A explosão de rádio vem de uma galáxia anã localizada a uma distância de um gigaparsec, que já é comparável ao tamanho da parte observável do Universo. É um dos poucos FRBs repetidos.
“O sinal chega em frequências diferentes ao mesmo tempo. Assim, podemos estudar a dependência de sua intensidade em relação à frequência, o que fizemos. Descobriu-se que há uma periodicidade - como se recebêssemos sinais de estações de rádio operando a cada cem megahertz”, explica o cientista.
Os autores do trabalho acreditam que tal quadro seja típico do fenômeno da difração - divisão do sinal em duas partes, que contornam o obstáculo e se fundem novamente (interferem). Este é o caso da luz no experimento da dupla fenda, só que agora estamos falando de uma onda de rádio.
A questão é: o que dividiu FRB 121102.
"Talvez um buraco negro com uma massa quatro ordens de magnitude menor que a do Sol. Esses pequenos buracos de relíquia podem ter se formado no início do Universo. Outra opção é uma nuvem de plasma: ela também serve como uma lente que divide a onda de rádio em duas."
Os cientistas estão confiantes de que sua descoberta ajudará a estudar não apenas objetos espaciais incomuns, mas também a distribuição de matéria nas galáxias. Porém, para confirmação é necessário obter dados de outros grupos científicos.
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