Sursa improbabilă a unei explozii radio rapide poate fi un grup de stele vechi

Într-o galaxie nu atât de îndepărtată, astronomii au localizat o sursă surprinzătoare a unui semnal radio misterios și rapid.

Semnalul, o explozie radio rapidă care se repetă, sau FRB, a fost observat timp de câteva luni în 2021, permițând astronomilor să-și identifice locația către un cluster globular – un grup strâns, sferic de stele – în M81, o galaxie spirală masivă de 12 milioane de lumină. ani distanță. Concluziile, publicate pe 23 februarie în Naturăprovoacă ipotezele astronomilor cu privire la obiectele care creează FRB.

„Aceasta este o descoperire foarte revoluționară”, spune Bing Zhang, un astronom la Universitatea din Nevada, Las Vegas, care nu a fost implicat în studiu. „Este interesant să vezi un FRB dintr-un cluster globular. Acesta nu este locul preferat pe care oamenii și-au imaginat-o.”

De la descoperirea lor în 2007, astronomii au fost nedumeriți cu privire la aceste misterioase semnale radio cosmice, care durează de obicei mai puțin de o milisecundă (SN: 7/25/14). Dar în 2020, un FRB a fost văzut în propria noastră galaxie, ajutând oamenii de știință să stabilească că o sursă trebuie să fie magnetari – stele neutronice tinere, foarte magnetizate, cu câmpuri magnetice de un trilion de ori mai puternice decât cele ale Pământului. (SN: 6/4/20).

Noile descoperiri sunt o surpriză, deoarece clusterele globulare adăpostesc doar stele vechi – unele dintre cele mai vechi din univers. Magnetarii, pe de altă parte, sunt nuclee tinere dense rămase, create de obicei din moartea stelelor masive de scurtă durată. Se crede că nucleele magnetizate pierd energia necesară pentru a produce FRB după aproximativ 10.000 de ani. Grupurile globulare, ale căror stele au o medie de multe miliarde de ani, sunt mult prea în vârstă pentru a fi avut o moarte stelară tânără suficient de recentă pentru a crea acest tip de magnetar.

Pentru a identifica FRB, astronomul Franz Kirsten și colegii au folosit o rețea de 11 radiotelescoape răspândite în Europa și Asia pentru a surprinde cinci explozii din aceeași sursă. Combinând observațiile radio, astronomii au reușit să se concentreze asupra originii semnalului, descoperind că este aproape sigur din interiorul unui cluster globular.

„Aceasta este o descoperire foarte interesantă, deoarece a fost complet neașteptată”, spune Kirsten, de la ASTRON, Institutul Olandez pentru Radio Astronomie, care are sediul la Observatorul Spațial Onsala din Suedia.

Noul FRB ar putea fi încă cauzat de un magnetar, propune echipa, dar unul care s-a format într-un mod diferit, cum ar fi din stele vechi comune în clusterele globulare. De exemplu, acest magnetar ar fi putut fi creat dintr-un nucleu stelar rămas cunoscut sub numele de pitică albă care a adunat prea mult material de la o stea însoțitoare, făcând-o să se prăbușească.

„Acesta este un [magnetar] canal de formare care a fost prezis, dar este greu de văzut”, spune Kirsten. „Nimeni nu a văzut de fapt un astfel de eveniment.”

Alternativ, magnetarul ar fi putut fi format din fuziunea a două stele – cum ar fi o pereche de pitice albe, o pereche de stele neutroni sau una din fiecare – pe orbită apropiată una în jurul celeilalte, dar acest scenariu este mai puțin probabil, spune Kirsten. De asemenea, este posibil ca sursa FRB să nu fie deloc un magnetar, ci un pulsar de milisecunde foarte energetic, care este, de asemenea, un tip de stea neutronică care ar putea fi găsită într-un cluster globular, dar care are un câmp magnetic mai slab.

Până în prezent, doar câteva surse FRB au fost identificate cu precizie, iar locațiile lor sunt toate în sau aproape de regiunile de formare a stelelor din galaxii. Pe lângă adăugarea unei noi surse pentru FRB, descoperirile sugerează că magnetarii creați din altceva decât moartea stelelor tinere ar putea fi mai frecvente decât se aștepta.