Green Bank Teleskobu, FRB20190520B’den gelen dalgaların yön değişikliklerini, büyük kütleli bir yıldızın atmosferinin merceğinden bakıldığında gözlemleyebildi. Kredi: NSF/GBO/P.Vosteen.
Uzak bir cüce galaksideki gizemli bir kozmolojik nesne, kaynağının etrafında manyetik alanların büküldüğü ve dalgalandığı nadir bir astronomik ortamı ortaya çıkaran yeni araştırmalarla Hızlı Radyo Patlamaları (FRB’ler) üretiyor. Bu, bir FRB’den manyetik alan tersine çevrilmesinin ilk gözlemidir ve bazı FRB’lerin ikili yıldız sistemlerinden kaynaklanabileceğini düşündürür. Dört milyar ışıkyılı uzaklıktaki bir cüce galaksinin kalbinde, yalnızca birkaç milisaniye süren enerji patlamaları üreten gizemli bir kozmolojik nesne var. Bu Hızlı Radyo Patlaması (FRB) hakkında yapılan yeni araştırma, manyetik alanların zaman içinde büküldüğü, döndüğü ve dalgalandığı, kaynağının çevresinde nadiren görülen astronomik bir ortamı ortaya çıkardı. Bu, bir FRB’den gözlemlenen bir manyetik alan tersine çevrilmesinin ilk tespiti ve bu davranış ilk kez başka bir galakside gözlemlendi.
Gökbilimciler uzun süredir FRB’lerin gizemli kökenini araştırıyorlar. 2007’de West Virginia Üniversitesi’ndeki bilim adamlarından oluşan bir ekip tarafından keşfedilen bu gizemli geçici radyo darbeleri, FRB’lerin nedeni ve kökeni hâlâ bilinmediği için evrenin bilmeceleri olarak kabul ediliyor. West Virginia Üniversitesi’nde lisansüstü bir araştırma görevlisi olan Reshma Anna-Thomas liderliğindeki uluslararası bir ekip, kampanya sırasında herhangi bir FRB’de manyetik alan tersine çevrilmesinin ilk kanıtını buldu. Bu keşif ayrıca, FRB’lerin en azından bir kısmının, birbirinin yörüngesinde dönen iki yıldızdan oluşan bir sistem olan ikili bir sistemden kaynaklandığı fikrini de güçlendiriyor. Anna-Thomas şöyle diyor: “Aşırı manyetize olduğunu gösteren, yüksek bir dönme ölçüsü değeri keşfetmeyi umduk. plazma ama şaşırtıcı bir şekilde, bunun oldukça değişken olduğunu ve entegre manyetik alanın yön değiştirdiğini de bulduk.”
Anna-Thomas ve ekibi, FRB 20190520B’yi astronomik zaman ölçeklerinde çok kısa olan on yedi ay boyunca gözlemlemek için Ulusal Bilim Vakfı’nın Green Bank Teleskobu’nu (GBT) kullandı. FRB’nin kendine özgü özellikleri, yoğun bir yerel ortamın işareti olan yüksek yerel dağılım ölçüsü ve FRB ile aynı yerde bulunan kalıcı bir radyo kaynağı gibi verilere daha derin bir dalış yapılmasına ilham verdi. Avustralya’nın Murriyang olarak da bilinen Parkes Teleskopu’ndan alınan veriler, bu tablonun tamamlanmasına ve varılan sonuçların güçlenmesine yardımcı oldu. Bu kadar aşırı türbülanslı ve tersine dönen manyetik alanlar, evrende daha önce gözlemlenmemişti. atarca yaklaşan galaksimizde. Bu atarca, çok büyük kütleli bir yıldızla ikili bir sistemde. Araştırmacılar, FRB’lerinin gözlenen manyetik özelliklerini, büyük bir yıldızın türbülanslı koronasından kaynaklanıyormuş gibi yorumluyorlar; WVU’da profesör ve astronom olan Sarah Burke Spolaor şöyle açıklıyor: “Büyük kütleli yıldızın atmosferinden gelen şiddetle dalgalanan ve akan plazma rüzgarı, FRB kaynağına olan görüş hattımız boyunca sürekli değişen bir manyetik alan sağlıyor. Polarizasyon, ışık dalgaları belirli bir yönde dalgalandığında meydana gelir ve manyetik alanlar bu yönü yeniden hizalayabilir. Işığın değişen yönlerini bu şekilde gözlemleyebildik.” Bu araştırmayı destekleyen bir GBO bilim adamı olan Ryan Lynch ekliyor: “GBT’nin yüksek hassasiyeti, yüksek frekansları gözlemleme ve tam polarizasyon verilerini kaydetme yetenekleri, çalışma için çok önemliydi. FRB’leri incelemek için mevcut en iyi teleskoplardan biri.” Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için, Gizemli Hızlı Radyo Patlaması Çevresinde Keşfedilen Bükülmüş Manyetik Alanlar bölümüne bakın.
Referans: Reshma Anna-Thomas, Liam Connor, Shi Dai, Yi Feng, Sarah Burke-Spolaor, Paz Beniamini, Yuan-Pei Yang, Yong-Kun Zhang, “Tekrar eden hızlı bir radyo patlamasının etrafındaki çalkantılı ortamda manyetik alan tersine çevrilmesi”, Kshitij Aggarwal, Casey J. Law, Di Li, Chenhui Niu, Shami Chatterjee, Marilyn Cruces, Ran Duan, Miroslav D. Filipovic, George Hobbs, Ryan S. Lynch, Chenchen Miao, Jiarui Niu, Stella K. Ocker, Chao-Wei Tsai, Pei Wang, Mengyao Xue, Ju-Mei Yao, Wenfei Yu, Bing Zhang, Lei Zhang, Shiqiang Zhu ve Weiwei Zhu, 11 Mayıs 2023, Science. Green Bank Gözlemevi ve Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi, Ulusal Bilim Vakfı’nın ana tesisleridir ve Associated Universities, Inc. ile işbirliği anlaşması altında işletilmektedir. West Virginia Üniversitesi’nin Yerçekimi Dalgaları ve Kozmoloji Merkezi (GWAC), fizik, astronomi, matematik, bilgisayar bilimi ve mühendislik alanlarında disiplinler arası işbirliği yoluyla en etkili şekilde çözülebilecek en ileri astrofizik problemlerini ele alıyor. Merkez, evrenin kökenlerini ve galaksi oluşumu, yıldız evrimi ve yıldız oluşumu ile ilgili temel süreçleri araştırıyor. İşbirlikçi bir uzmanlar ağı aracılığıyla, misyonumuz araştırma, eğitim ve sosyal yardım konularına odaklanmaktadır. Reshma Anna-Thomas ve Sarah Burke Spolaor, araştırmaları için NSF hibe AAG-1714897’den destek aldıklarını kabul ediyor.
DOI: 10.1126/science.abo6526