Astronomowie zostali zmuszeni do ponownego ponownego oceny pochodzenia tajemniczych, szybkich wybuchów fal radiowych zwanych „szybkimi serwisami radiowymi” (FRB).
To przemyślenie zostało spowodowane przez FRB po raz pierwszy wykryty w zeszłym roku, który został prześledzony do “Cosmic Graveyard„Ogromnej„ martwej ”galaktyki wypełnionej Starożytne gwiazdy Położony 2 miliardy lat świetlnych od Ziemi.
FRB są zwykle przypisywane do Supernova Śmierć masywnych młodych gwiazd w młodszych galaktykach doświadczających ataków gwiazd. To wydarzenie uruchamia również narodziny wysoce magnetycznej Gwiazdy neutronoweLub “magnetary. „Jednak w tej galaktyce źródłowej FRB wydaje się brakować takich elementów, co oznacza, że zdarzenia wytwarzające FRB mogą być bardziej zróżnicowane niż wcześniej sądzono.
„Ten nowy FRB pokazuje nam, że kiedy myślisz, że rozumiesz zjawisko astrofizyczne, wszechświat odwraca się i zaskakuje”-powiedział członek zespołu i naukowiec z Northwestern University Wen-Fai Fong. „Ten„ dialog ”z wszechświatem sprawia, że nasze dziedzinę astronomii w dziedzinie czasu jest tak niesamowicie ekscytujące”.
Tajemniczy powtarzający się sygnał radiowy
Te badania teorii rozpoczęły się w lutym 2024 r., Kiedy Kanadyjski eksperyment mapowania intensywności wodoru (Chime) wykrył nowy FRB, który został później oznaczony FRB 20240209A.
Bardzo FRBS FLARE Raztrwałe zaledwie milisekundy i emitujące więcej energii niż słońce promieniuje w ciągu roku. Jednak FRB 20240209A wielokrotnie rozszerzyło się, z tym samym źródłem generującym 21 impulsów między lutym a lipcem 2024 r.
Sześć z tych impulsów wykryto za pomocą mniejszej wersji Chime, teleskopu „wysadzenia” położonego około 37,3 mil (60 kilometrów) od głównego instrumentu. Istnieją te wysadzenia, aby umożliwić astronomom wskazanie źródła wykrywania dzwonków FRBS. W ten sposób zespół był w stanie wykonać to ćwiczenie wycofujące się dla FRB 20240209A.
Znajdując źródło FRB 20240209A, zespół przeprowadził obserwacje kolejne z WM Keck I Obserwatorie Gemini Aby nauczyć się jak najwięcej o jego środowisku.
Gdyby naukowcy spodziewali się młodej galaktyki, takiej jak typowe źródło FRB, zaskoczyli. Ich śledztwo kontrolne wykazało, że FRB 20240209A pochodzi od krawędzi 11,3 miliarda lat galaktyki.
Zespół postanowił dowiedzieć się więcej o tej galaktyce, wykonując zaawansowane symulacje komputerowe. Ujawniło to, że galaktyczny gospodarz tego FRB jest wyjątkowo świetlisty i ma masę około 100 miliardów razy większej ilości naszego słońca.
„Wydaje się, że jest to jak dotąd najbardziej masywna galaktyka gospodarza FRB”, powiedział członek zespołu i Northwestern Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA) naukowiec Tarraneh Eftekhari. „Jest to jedne z najbardziej masywnych galaktyk”.
FRB na krawędzi
Źródło tej FRB w galaktyce przedstawia również zagadkę. Wynika to z faktu, że FRB zwykle pochodzą z ich galaktyk. FRB 20240209A pochodzi jednak z obrzeży galaktyki gospodarza, około 130 000 świetle z Centrum galaktyczne.
„Wśród populacji FRB FRB znajduje się najdalej od centrum galaktyki goszczącej” – powiedział Vishwangi Shah, absolwent McGill, który poprowadził wysiłek, aby wskazać źródło FRB 20240209A. „Jest to zarówno zaskakujące, jak i ekscytujące, ponieważ oczekuje się, że FRB będą się pojawiać w galaktykach, często w regionach tworzących gwiazdy.
„Lokalizacja tego FRB tak daleko poza jego galaktyką galaktyczną rodzi pytania dotyczące tego, jak takie zdarzenia energetyczne mogą wystąpić w regionach, w których Żadne nowe gwiazdy nie tworzą się. “
Wcześniej tylko jeden FRB został prześledzony do zewnętrznych granic galaktyki.
W 2022 r. FRB 20200120E zostało prześledzone do gęstego klastra gwiazdy lub klastra kulistych na obrzeżach Messier 81 (M81), spiralna galaktyka około 12 milionów lat świetlnych od Ziemi w konstelacji Wielka Niedźwiedzica.
Pomimo wyłonięcia z bardzo różnych galaktyk, FRB 20240209A i FRB 20200120E podzieliły wiele podobieństw.
„Kilka lat temu M81 FRB był zaskakująco odkryty w gęstej klastrze gwiazd o nazwie A Klaster kulisty„Fong powiedział.” To wydarzenie samodzielnie zatrzymało konwencjonalny pociąg myślenia i sprawił, że odkryliśmy inne scenariusze progenitorów dla FRBS.
Od czasu wykrycia FRB 20200120E nie zaobserwowano FRB. To skłoniło Fong i zespół do przekonania FRB 20200120E było jednorazowym odkryciem-do tej pory.
„W rzeczywistości ta grzywna FRB może być bliźniaczym wydarzeniem M81. Jest daleko od jego domowej galaktyki, daleko od miejsca, w którym rodzą się dowolne gwiazdy, a populacja gwiazd w jego domowej galaktyce jest wyjątkowo stara. Miał swoje swoje Świetnia i teraz przechodzi na emeryturę – powiedział Fong. „Jednocześnie tego rodzaju stare środowisko sprawia, że przemyślamy nasze standardowe modele progenitorowe FRB i zwracamy się do bardziej egzotycznych kanałów formacyjnych, co jest ekscytujące”.
FRB bez supernowa
Do tej pory około 100 FRB zostało powiązanych z hostem galaktycznym, a większość z nich została podłączona do magnetaru – wysoce magnetycznej postaci gwiazdy neutronowej.
Podobnie jak wszystkie gwiazdy neutronowe, magnetary powstają, gdy masywne gwiazdy wyczerpują się z paliwa fuzja jądrowa. Oznacza to, że zewnętrzny przepływ energii, który wspiera ich przed zawaleniem, jest odcięty, a gwiazda nie może już podsumować się w stosunku do własnej miażdżącej siły wewnętrznej powaga.
Gdy rdzeń gwiazdy szybko zmiażdży się, tworząc gwiazdę neutronów, zewnętrzne warstwy i większość masy gwiazdy są zdmuchnięte w supernowa z kołysaniem rdzenia.
„Dominująca teoria jest taka, że FRB pochodzą z magnetarów utworzonych przez supernowe z kołysaniem rdzenia”-powiedział Eftekhari. „Wydaje się, że tak jest tutaj. Podczas gdy młode, masywne gwiazdy kończą swoje życie jako supernowe z kołysaniem, nie widzimy żadnych dowodów młodych gwiazd w tej galaktyce.
„Dzięki temu nowemu odkryciu pojawia się zdjęcie, które pokazuje, że nie wszystkie FRB pochodzą z młodych gwiazd. Być może istnieje subpopulacja FRB, które są powiązane ze starszymi systemami”.
Naukowcy uważają, że podobnie jak FRB 20200120E, FRB 20240209A mogło pochodzić z klastra kulistych. Jest to znaczące, ponieważ klastry kuliste są powiązane z innymi potężnymi zdarzeniami związanymi z starszymi gwiazdami, w tym kolizje i fuzje dwóch gwiazd neutronowych lub Biały Krasnolud upadające pod własną grawitacją. Wydarzenia, które mogą również powodować FRBS.
„Śliskie pochodzenie klastra dla tego powtarzającego się FRB jest najbardziej prawdopodobnym scenariuszem wyjaśniającym, dlaczego FRB znajduje się poza galaktyką gospodarza” – powiedział Shah. „Nie wiemy na pewno, czy w pozycji FRB występuje klaster kulisty i złożył propozycję korzystania z James Webb Space Telescope Do obserwacji kontrolnych lokalizacji FRB. Jeśli tak, sprawiłoby to, że ten FRB byłby tylko drugą FRB, o której wiadomo, że mieszka w gromadzie kulistej.
„Jeśli nie, musielibyśmy rozważyć alternatywne scenariusze egzotyczne dla pochodzenia FRB”.
„Oczywiste jest, że wciąż jest wiele ekscytujących przestrzeni do odkrycia, jeśli chodzi o FRBS i że ich środowiska mogą mieć klucz do odblokowania ich tajemnic” – podsumował Eftekhari.
Badania zespołu zostały szczegółowo opisane pod koniec stycznia dwa dokumenty Opublikowane w Listy astrofizyczne dziennika.
