Mystiske udbrud af radioimpulser foretrækker en galakses kærlige arme

Hvilken Film Skal Man Se?
 
>

Ved at se på hvilke kvarterer de bor i, astronomer er begyndt at få bedre styr på mystiske, ekstremt korte og kraftige glimt af energi kaldet Fast Radio Bursts .



FRB'er er kort sagt ret underlige. De er intense, men ekstremt korte, varer i et millisekund eller deromkring, og så kraftige, at de kan detekteres på intergalaktiske afstande; mange er ekstremt langt væk. Den første blev opdaget i 2001 men blev ikke bemærket før senere, da astronomer kiggede på arkiverede data. De starter og slutter på bogstaveligt talt kortere tid end et øjebliksblink, så det er ekstremt svært at se en, men når vi vidste, at de var derude, blev astronomer kloge og fandt på flere måder at få øje på dem. Omkring tusinde er blevet opdaget indtil nu, næsten alle fra meget fjerne galakser.

Nogle gentager, blusser regelmæssigt, og nogle gør ikke, bare én gang og færdig. Det gør at finde ud af, hvad de egentlig er svært. Så, i 2020, et gennembrud: Den ene blev set i vores helt egen Mælkevejs galakse og sporet til placeringen af ​​et skræmmende dyr kaldet en magnetar. Disse er neutronstjerner med voldsomme magnetfelter op til en kvadrillion gange så stærk som Jordens felt og er i stand til fantastisk kraftige eksplosioner. Ligesom, alvorligt enormt: Læs dette, hvis galakser, der spænder over energi, ikke giver dig mareridt.







Kunstværk, der skildrer en magnetar superflare, et udbrud af episk energi fra overfladen af ​​en neutronstjerne. Kredit: NASA/GSFCZoom ind

Kunstværk, der skildrer en magnetar superflare, et udbrud af episk energi fra overfladen af ​​en neutronstjerne. Kredit: NASA/GSFC

Alligevel har vi ikke en enorm mængde information om FRB'er. Er der mere end én slags? Har de forskellige forfædre (med andre ord, driver magnetarer dem alle, eller er der andre kilder)?

For at finde ud af mere, astronomer brugte Hubble -rumteleskop til at se på stederne på himlen for otte FRB'er, der for nylig blev opdaget , i håb om at karakterisere, hvilke slags galakser der er vært for dem og måske se om der er nogen tendenser, de kan skelne.

Det, de fandt, er interessant og hjælpsomt, men også lidt hovedskrabende.





Philip Plait Bad Astronomy Fast Radio Bursts 1Zoom ind

Hubble -billeder af fire galakser, der var vært for Fast Radio Bursts, med placeringen af ​​FRB'erne angivet. De ser alle ud til at være off-center og tæt på deres værts spiralarme. Kreditter: SCIENCE: NASA, ESA, Alexandra Mannings (UC Santa Cruz), Wen-fai Fong (nordvestlige) BILLEDBEHANDLING: Alyssa Pagan (STScI)

Der blev set galakser for hver FRB. Af disse otte var fem klart spiralgalakser, hvilket er meget interessant! Spiraler (som vores egen galakse) har normalt masser af gasskyer i sig og danner aktivt stjerner i deres arme. Massive stjerner lever ikke længe og eksploderer som supernovaer, så de findes fortrinsvis i spiralarme.

Alle fem FRB'er, der ses i spiralgalakser, var placeret på eller meget tæt på deres værtsgalakses spiralarme. Det er i overensstemmelse med en tidligere observation. Neutronstjerner (motoren bag magnetarer) er massive stjerners kollapsede kerner, efter de eksploderer, så ved første rødme understøtter dette tanken om, at FRB'er kommer fra magnetarer.

Men vent! Nogle af disse galakser har steder, hvor stjerner dannes hurtigere end andre, og der var ingen klare beviser for, at FRB'erne var forbundet med disse fecund -pletter. Dette er lidt forvirrende, men ikke en dealmorder. Det faktum, at de overhovedet er forbundet med arme, er allerede nyttigt.

De fandt også mange andre tendenser. FRB'erne var alle placeret godt væk fra for eksempel galaksecentrene, som har en tendens til at have ringe eller ingen stjernedannelse. De fandt bevis for, at uanset hvad der gør FRB'er, er de ikke de mest massive stjerner i galakser, der har en tendens til at blæse deres ydre lag væk i voldsomme vinde, og at de heller ikke er fra sammensmeltning af binære neutronstjerner (kaldet kilonovae). Alt dette er nyttigt, selv de negative resultater: Disse kan bruges til at eliminere potentielle forfædre.

pølsefest sund fornuft medieanmeldelse
Philip Plait Bad Astronomy Fast Radio Bursts 2Zoom ind

Hubble -billeder (venstre kolonner) af to galakser ud af otte, der var vært for Fast Radio Bursts. Behandlingsteknikker (til højre) viser, at de har spiralarme, med placeringen af ​​FRB'erne angivet med ellipser. Kreditter: SCIENCE: NASA, ESA, Alexandra Mannings (UC Santa Cruz), Wen-fai Fong (nordvestlige) BILLEDBEHANDLING: Alyssa Pagan (STScI)

En anden interessant tendens, de fandt ud af, er, at når de sammenlignede galakser, der er vært for gentagende kontra ikke-gentagende FRB'er, ser dem, der gentager sig mere ud som om de kommer fra blåere galakser, hvilket vil sige dem med mere (men ikke enorme mængder) aktiv stjernedannelse. De har også en tendens til at være mindre galakser med lavere masse. Hvad det betyder er ikke helt klart; det er stadig ikke forstået, hvorfor nogle gentager og andre ikke.

Men det er alt sammen grus for møllen. Det er tidlige dage endnu, med kun omkring to dusin galakser, der overhovedet er identificeret som værter for FRB'er. At få data om otte er et stort skridt, selvom tendenser er svære at skelne med så lille en prøve. Et vellykket løb med Hubble kan føre til flere observationer, herunder med nogle af de enorme jordbaserede teleskoper samt fremtidige rumteleskoper, der kan gøre dette job meget lettere.

Det punkt, jeg gør her, er, at når en ny klasse af objekter første gang ses, har forvirring en tendens til at herske et stykke tid, med små skridt, der fører til gennembrud (som den, der er spottet i vores galakse), herunder større. I situationer som denne tænker jeg på gammastråler , som også var ekstremt svære at observere og forblev et komplet mysterium i årtier, indtil der blev set nok (og teknologien blev forbedret), at pludselig blev tingene mere klare. Samme med eksoplaneter .

Fødslen af ​​et nyt felt er altid smertefuldt og frustrerende, men med tiden kommer fremskridt og forståelse. Jeg er helt sikker på, at vi også er godt på vej dertil med FRB'er.