Yerçekimi Dalgası Olayından Sonra Hızlı Radyo Patlaması Tespit Edildi : ScienceAlert

Arada bir, uzaydan gelen garip bir sinyal, Dünya’daki dedektörlerimize çarpar.

Hızlı radyo patlamaları (FRB’ler) olarak bilinen bu sinyaller son derece kısadır, yalnızca milisaniyeler sürer ve yalnızca radyo dalga boylarında algılanır.

Yine de bu milisaniyelerde ve bu dalga boylarında 500 milyon Güneş kadar enerji açığa çıkarabilirler ve çoğu bir daha asla tespit edilememiştir.

Ne oldukları ve nasıl üretildikleri şaşırtıcı derecede gizemli. Ancak yeni bir keşif, bu güçlü radyasyon patlamalarını üreten daha önce bilinmeyen bir mekanizmaya işaret edebilir.

25 Nisan 2019’da Kanada Hidrojen Yoğunluğu Haritalama Deneyi (CHIME) parlak, tekrarlanmayan hızlı bir radyo patlaması (FRB) kaydetti.

Sadece 2,5 saat önce, Lazer İnterferometre Yerçekimi Dalgası Gözlemevi (LIGO) bir yerçekimi dalgası olayı kaydetti, ikili bir nötron yıldızı olarak çarpışma, çürüyen yörüngesinin kaçınılmaz sonucuna ulaştı.

FRB’nin gökyüzündeki konumu, yerçekimi dalgası olayının güvenilir bölgesi içinde ve benzer bir mesafeden düştü. Batı Avustralya Üniversitesi’nden Alexandra Moroianu liderliğindeki bir astronom ekibi, iki olayın ilgisiz olma ihtimalinin son derece küçük olduğunu belirledi.

FRB’ler son derece esrarengizdir; sadece birkaçı tekrar ediyor ve büyük çoğunluğun bir defaya mahsus doğası, onların çalışılmasını olağanüstü derecede zorlaştırıyor.

Tespitleri eskiden sadece şans eseriydi; birini yakalamak için doğru zamanda gökyüzünün doğru parçasını çalışıyor olmanız gerekiyordu. Bununla birlikte, tüm gökyüzü araştırmaları, tespit sayısını 600’ün üzerine çıkardı.

2020’de bir atılım gerçekleşti: ilk kez Samanyolu galaksisinin içinden gelen bir FRB tespit edildi. Bu, manyetar adı verilen, delice güçlü dış manyetik alanı yerçekiminin içe doğru çekimine karşı savaşan ve yıldızın ara sıra titremesine ve parlamasına neden olan bir tür nötron yıldızına kadar izlendi.

Ancak yaramazlık yapan magnetarlar bir açıklama sunarken, tüm resmin bu olup olmadığını bilmiyoruz. FRB’ler oldukça değişkendir ve muhtemelen onları üretebilecek birden fazla mekanizma vardır.

FRB’ler ve yerçekimi dalgaları arasında, özellikle de yerçekimi dalgası tespiti sırasında veya sonrasında nötron yıldızları söz konusuysa, bir ilişkiyi tahmin eden birkaç teori vardır.

Böylece Moroianu ve meslektaşları kataloglara baktılar. bu CHIME kataloğu Temmuz 2018’den Temmuz 2019’a kadar olan gözlemlerin sayısı, toplam 171 FRB olayı için LIGO-Virgo gözlem çalışmasıyla çakıştı.

Araştırmacılar bu olayları GWTC-2 katalog, LIGO tarafından tanımlanan gökyüzü parçası içinde yerçekimi dalgası tespitlerine yakın olarak geçici olarak meydana gelen FRB olaylarını arıyor.

Ve çok elle tutulur bir darbe aldılar.

GW20190425, LIGO tarafından 25 Nisan 2019 18:18:05 UTC’de gözlemlendi. Başak dedektörü tarafından bir tespitin olmaması, tespitin ortaya çıktığı bölgenin sınırlandırılmasına yardımcı oldu. Tahmini uzaklığı yaklaşık 520 milyon ışıkyılı uzaklıktaydı ve iki nötron yıldızının birleşmesiyle oluşmuştu.

FRB20190425A aynı gün, 10:46:33 UTC’de, LIGO’nun nötron yıldız birleşmesi için makul bir kaynak olarak ortaya koyduğu gökyüzü aralığında ve 590 milyon ışıkyılı üst mesafe sınırıyla tespit edildi.

İkisi ilgisiz olsaydı bunun esrarengiz bir tesadüf olacağını buldular. Araştırmacılar, iki olayın verilen mesafelerde, algılama zaman diliminde ve LIGO tarafından tanımlanan uzay bölgesinde meydana gelme olasılığının sadece 0,00019 olduğunu hesapladı.

İki olay muhtemelen adı verilen bir galaksiden ortaya çıktı. UGC 10667ancak FRB’yi üreten mekanizma biraz daha fazla analiz gerektirebilir.

Ekip şimdilik, patlamanın FRB’ler için önerilen bir mekanizma olan bir yıldırımdan kaynaklandığına inanıyor. yaklaşık on yıl önce. Bu, yozlaşma basıncıyla desteklenemeyecek kadar büyük bir nötron yıldızının dönüşü yavaşladığında bir kara deliğe çöktüğü zamandır – bu çöküşü önleyen tek şey.

“Potansiyel GW-FRB ilişkisini kesin olarak tek bir teoriye atayamasak da, bu, bir post-binary nötron yıldız birleşmesi magnetarının çöküşünü çağrıştıran GW, kısa gama ışını patlaması (sGRB) ve FRB ilişkilendirme teorisi ile tutarlıdır. ,” araştırmacılar yazıyor.

“FRB üretim mekanizması, sayısal simülasyonlarla doğrulanan sözde yıldırım mekanizmasıdır. Bu senaryoda, FRB ile GW olayı arasındaki 2,5 saatlik gecikme süresi, süper kütleli nötron yıldızının çökmeden önce hayatta kalma süresidir. hem teori hem de gözlemsel verilerden bir süper kütleli manyetar için beklenen gecikme zaman ölçeği aralığı ile tutarlı bir kara delik.”

GW20190425’teki nötron yıldızlarının kütleleri, Samanyolu’nda tespit edilen çoğu nötron yıldızı çiftinden önemli ölçüde daha yüksekti. Bu daha düşük kütleli ikili dosyalar, birleştikten sonra daha kararlı ağır nötron yıldızları üretecek, bu da uzun süre hayatta kalabilecek ve tekrar tekrar FRB’leri yayacak, böylece birkaç tekrar eden FRB kaynağını açıklayacaktır.

İki olayın bağlantılı olup olmadığı teyit edilmeyi bekliyor, ancak kesin olan bir şey var: ikili nötron yıldızı birleşmelerinin tahmini oranı, FRB190425A gibi FRB’lerin tespit edilme oranından çok çok daha düşük. Dolayısıyla bu potansiyel mekanizma, radyo gökyüzünde saçılan gizemli sinyalleri tek başına açıklayamaz.

Daha fazla soruşturma hala garanti altındadır. Ancak bazı yanıtlara yaklaşıyor gibi görünmemiz son derece heyecan verici.

Araştırma yayınlandı Doğa Astronomisi.