Ling kiirete raadiosaadete, magnetaaride ja supernoovade vahel?

Mis põhjustab veidraid, ekstragalaktilisi kiirraadiopurskeid, mille oleme viimase kümne aasta jooksul avastanud? Uue ebatavaliselt ereda supernoova uuring võis leida võtme sellele küsimusele vastamiseks.

Kunstniku mulje ülimenuka supernoovast. Uues uuringus leiti ühe sellise täheplahvatuse raadioemissioon, mis võib olla võti kiirete raadiosignaalide päritolu mõistmiseks.
NASA / CXC / M. Weiss

Vihjed korduvast purskest

FRB 121102 host paigutatakse selle Kaksikute pildi konteksti.
Kaksikute vaatluskeskus / AURA / NSF / NRC

Kui hiljuti leiti, et salapärane millisekundiline ekstragalaktilise päritoluga raadiosageduse impulss - kiire raadiopurske (FRB) - kordas, andis see astronoomidele haruldase võimaluse selle allika hostgalaktikat jahtida. FRB 121102 eraldati umbes 3 miljardi valgusaasta kaugusel asuvast tähe moodustavast madala metallisusega kääbusgalaktikast ja samas piirkonnas, mis tekitas purskeid, avastati hämardam püsiv raadioallikas.

See lokaliseerimine toetas ühte teooriat FRB 121102 (ja võib-olla ka teiste FRB-de) päritolu kohta: et purskeid toidab magnetiseeritud neutronitäht, mis sündis aastakümneid tagasi ülihelendavas supernoovas .

Magnetari süüdlane?

Ülimendavad supernoovad on täheplahvatuse tüüp, mis on vähemalt kümme korda võimsam kui tavalised supernoovad. Need supernoovad võivad eriti ereda magnetväljaga neutronitähe - magnetaari - tekke tõttu eredalt särada, mis pöörleb millisekundite jooksul, eraldades kiirgust ja tuult, kuna selle magnetväljad lagunevad ja võimendavad plahvatust veelgi.

Kunstniku mulje magnetarist - äärmiselt magnetiseeritud neutronitähest - noores täheparves.
ESO / L. Calçada

FRB-de üliläike-supernoova seletuses võib täheplahvatuses sündinud magnetar isegi kümmekond aastat hiljem lühikese raadiosaate purunemise. Lisaks tekitaks see hõõguva udukogu, mis oleks meile nähtav püsiva raadioallikana.

Teadlaste meeskond on nüüd püüdnud seda pilti katsetada, uurides teadaolevaid ülihelendavaid supernoove ja otsides märke ühiselt paiknevatest püsivatest või lõhkevatest raadioallikatest. Värskes Tarraneh Eftekhari (Harvard-Smithsonian Astrofüüsika Keskus) juhitud väljaandes kirjeldavad nad oma esimest edu.

Raadioallikas leitud

Kasutades väga suurt massiivi, avastasid Eftekhari ja kaastöötajad püsiva raadioallika, mis langes kokku ülihelendava supernoovaga PTF10hgi - plahvatus, mis lahvatas 7, 5 aastat tagasi, umbes 1, 5 miljardi valgusaasta kaugusel. See on esimene kord, kui mis tahes tüüpi raadioallikat on kunagi seostatud ülimenuka supernoovaga, pakkudes olulist sidet nende plahvatuste ja muude nähtuste vahel.

Vasakul: raadioside pidevkaart VLA 6-GHz vaatlustest PTF10hgi kohta. Paremal: PTF10hgi hostgalaktika ultraviolettkiirguse kujutis Hubble'ist, raadiokontuurid on üle kaetud. Väike punane ring näitab PTF10hgi optilist positsiooni.
Eftekhari jt. 2019

Autorid katsetavad erinevaid raadioemissiooni potentsiaalseid päritolu, näiteks tähtede moodustumise aktiivsust, aktiivset galaktilist tuuma ja supernoova lööklainet. Ehkki ühtegi neist stsenaariumidest ei saa veel kindlalt välistada, näitavad Eftekhari ja kaastöötajad, et igaüks neist on väga ebatõenäoline.

Raadioemissioon meenutab selle asemel äärmiselt püsivat raadioallikat, mis on seotud FRB 121102-ga. Autorid näitavad, et kõik tähelepanekud on kooskõlas magnetilise tsentraalse mootoriga, mis toidab hõõguvat udu, mis on kinnistatud supernoova väljundisse. Ja kuigi lõhkevat raadioallikat ei leitud supernoovaga kokkulangevana, olid autorite tähelepanekud vaid 40 minutit pikad; pikem vaatlusaeg võib siiski leida ka FRB-d.

Autorid kirjeldavad tulevasi tähelepanekuid, mis peaksid olema võimelised välistama raadioemissiooni alternatiivse päritolu ja kinnitama ülilähedases supernoovas sündinud magneti kui kiirete raadiosignaalide tekkimise allikat. Vahepeal on põnev vaadata, kui selle pusle tükid hakkavad kokku saama!

Viide
“Raadioallikas, mis on kokku sattunud ülimenuka Supernova PTF10hgi abil: tõendid keskmootori ja korduva FRB 121102 analoogi kohta?”, T. Eftekhari jt 2019, ApJL 876 L10. doi: 10.3847 / 2041-8213 / ab18a5


See postitus ilmus algselt AAS Novas, kus on toodud Ameerika Astronoomiaühingu ajakirjadest pärinevad uurimistöö olulisemad kohad.