Ottobre 1, 2022

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Esplosione radio veloce: gli studi rivelano dettagli sull'origine

Esplosione radio veloce: gli studi rivelano dettagli sull’origine

I fast radio burst, o FRB, sono potenti e luminose emissioni di onde radio che vanno da una frazione di millisecondo a pochi millesimi di secondo, ciascuna delle quali produce energia equivalente alla produzione annua del Sole.

Ricerche recenti hanno suggerito che alcuni FRB provengono da magnetar, che sono stelle di neutroni con campi magnetici estremamente forti. È stata trovata un’esplosione radio veloce Nella Via Lattea Era associato a una magnetar, secondo uno studio del 2020.
Ma gli scienziati non hanno ancora determinato le origini degli FRB cosmici, che si trovano a miliardi di anni luce di distanza. È un dilemma che ha portato un team internazionale di scienziati a vedere cosa può imparare dalle osservazioni di quasi 1.900 lampi da una sorgente di burst radio veloce attiva al di fuori della nostra galassia chiamata FRB 20201124A, secondo studia Pubblicato il 21 settembre su Nature.

Le emissioni associate a FRB 20201124A si sono verificate per 82 ore in 54 giorni nella primavera del 2021, rendendolo uno dei lampi radio veloci più energici. Era visibile attraverso il più grande radiotelescopio del mondo: il radiotelescopio sferico con apertura di cinquecento metri, o FAST.

Durante i primi 36 giorni, il team di studio è stato sorpreso di vedere differenze irregolari e di breve durata nella scala di rotazione di Faraday, che misura l’intensità del campo magnetico e la densità delle particelle in prossimità di FRB 20201124A. Una scala di spin più ampia significa che il campo magnetico vicino alla sorgente dell’esplosione radio è più forte, più intenso o entrambi, e una scala più piccola significa il contrario, ha detto via e-mail Ping Zhang, coautore dello studio e astrofisico.

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“Questo non riflette l’inizio (della vita) del FRB”, ha detto Zhang, direttore fondatore del Center for Astrophysics dell’Università del Nevada a Las Vegas. “La sorgente FRB è lì da molto tempo, ma è rimasta inattiva per la maggior parte del tempo. A volte si sveglia (questa volta per 54 giorni) ed emette molte esplosioni”.

Le scale sono aumentate su e giù durante quel periodo di tempo, poi si sono fermate negli ultimi 18 giorni prima che l’FRB si placasse, “indicando che l’intensità e/o l’intensità del campo magnetico lungo la linea di vista in prossimità della sorgente dell’FRB varia nel tempo. ” “Indica che l’ambiente della sorgente FRB si sta evolvendo dinamicamente, con rapidi cambiamenti nei campi magnetici, nella densità o in entrambi”.

“Sono come filmare un ambiente sorgente FRB e il nostro film ha rivelato un ambiente magnetico complesso e in evoluzione dinamica che non era mai stato immaginato prima”, ha detto Zhang in un comunicato stampa.

un modello fisico Un altro team di ricercatori ha suggerito, sulla base delle osservazioni di FRB 20201124A, che FRB provenisse da un sistema binario a circa 8.480 anni luce di distanza che contiene una magnetar e una stella Be, che è una stella molto più calda e più grande che orbita più velocemente del Sole, secondo un studio separato pubblicato il 21 settembre sulla rivista Nature Communications.

I ricercatori hanno scoperto che il complesso magneto-ambiente della radioesplosione si trova all’interno di un’unità astronomica (la distanza tra la Terra e il Sole) dalla sua sorgente.

Hanno anche scoperto che l’esplosione ha avuto origine da una galassia a spirale stretta e ricca di metalli, di dimensioni simili alla Via Lattea, utilizzando i telescopi Keck da 10 metri a Mauna Kea, nelle Hawaii. La fonte dell’esplosione radio si trova tra i bracci a spirale della galassia dove non si verifica alcuna formazione stellare significativa, il che rende improbabile che l’origine fosse esclusivamente una magnetar, secondo il coautore di Nature Study Sobu Dong, professore associato al Kavli Institute for Astronomia e Astrofisica. all’Università di Pechino.

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“Un tale ambiente non è direttamente prevedibile per una magnetar isolata”, ha detto Zhang in un comunicato stampa. “Potrebbe esserci qualcos’altro vicino al motore FRB, forse è un compagno binario.”

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Gli autori hanno affermato che lo studio di modellizzazione dovrebbe incoraggiare ulteriori ricerche sui segnali di burst radio veloci dai binari Be star / raggi X.

“Questi appunti ci hanno riportato al tavolo da disegno”, ha detto Zhang. “Gli FRB sono chiaramente più misteriosi di quanto immaginassimo. Sono necessarie più campagne di osservazione a più lunghezze d’onda per rivelare la natura di queste cose”.