Νέα έρευνα ανακάλυψε ότι διαφορετικοί τύποι άστρων νετρονίων, που σχηματίζονται όταν πεθαίνουν αστέρια μεγάλης μάζας, συμπεριφέρονται παρόμοια. Αυτό μπορεί να ακούγεται σαν ένα ασήμαντο αποτέλεσμα, αλλά συνολικά είναι ένα εύρημα που υποστηρίζει περαιτέρω την ιδέα ότι αυτά τα εξαιρετικά νεκρά αστέρια – τόσο πυκνά που μια κουταλιά της σούπας είναι περίπου το βάρος του Έβερεστ – βρίσκονται πίσω από Μυστηριώδεις εκρήξεις θα μπορούσαν να περιέχουν ακτινοβολία που ονομάζονται γρήγορες ραδιοφωνικές εκρήξεις (FRBs).
Εκρήξεις ραδιοφωνικών εκπομπών FRB διάρκειας χιλιοστού του δευτερολέπτου φαίνεται να προέρχονται από πηγές εκτός των ορίων Γαλαξίας, αλλά από την ανακάλυψή τους το 2007, η προέλευσή τους παραμένει μυστηριώδης. Ωστόσο, υπάρχει ένας πιθανός ύποπτος: αστέρες νετρονίων υψηλής μαγνητικής ικανότητας ή μαγνητάρια.
Και η ομάδα πίσω από τη νέα ανακάλυψη, συμπεριλαμβανομένων ερευνητών από το Ινστιτούτο Max Planck για Ραδιοαστρονομία (MPIfR) και το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, διαπίστωσε ότι τα μαγνητάρια στην πραγματικότητα παρουσιάζουν μια σχέση μεταξύ της δομής του παλμού και της περιστροφής που παρατηρείται επίσης σε άλλα αποκαλούμενα “ραδιόφωνα Τα συστήματα υπάρχουν «δυνατά» αστέρια νετρονίων.
Η ανακάλυψη παρόμοιας «καθολικής κλίμακας» μεταξύ διαφορετικών τύπων άστρων νετρονίων υποδηλώνει τις διαδικασίες πλάσματος που μπορεί να είναι υπεύθυνες για αυτές τις ίδιες τις ραδιοεκπομπές. Οδηγεί επίσης τους επιστήμονες να ερμηνεύσουν τις δομές που παρατηρούνται στα FRB ως αποτέλεσμα μιας αντίστοιχης περιόδου περιστροφής, λέει η ομάδα.
«Όταν ξεκινήσαμε να συγκρίνουμε τη μαγνητική εκπομπή με αυτή των FRBs, περιμέναμε ομοιότητες», δήλωσε ο Michael Kramer, επικεφαλής συγγραφέας μιας δημοσίευσης για τα αποτελέσματα και διευθυντής του MPIfR. είπε σε δήλωση. «Αυτό που δεν περιμέναμε είναι ότι όλα τα ραδιοφωνικά αστέρια νετρονίων μοιράζονται αυτήν την παγκόσμια κλίμακα.
Σχετίζεται με: Τα περίεργα απομεινάρια της έκρηξης σουπερνόβα θα μπορούσαν να περιέχουν ένα υπερ-πυκνό αστέρι
Αστέρια νετρονίων! Πάλσαρ! Magnetars! Ω θεε μου!
Τα αστέρια νετρονίων σχηματίζονται όταν έχουν μάζα αστέρια Τα καύσιμα τελειώνουν Πυρηνική σύντηξη. Μόλις τελειώσει ένα αστέρι από αυτό το καύσιμο, η ενέργεια που το συντηρούσε ενάντια στην εσωτερική του δύναμη σύνθλιψης Βαρύτητα παύει να υπάρχει. Αυτό απομακρύνει τα εξωτερικά στρώματα του αστεριού, με αποτέλεσμα μια τεράστια μάζα Supernova Εκρήξεις καθώς ο ίδιος ο πυρήνας καταρρέει.
Αυτή η κατάρρευση διαρκεί μέχρι Ηλεκτρόνια Και Πρωτόνια στην περιοχή συγκρούονται, δημιουργώντας μια θάλασσα πλούσιας σε νετρόνια ύλης που εμποδίζει τον πυρήνα του άστρου να καταρρεύσει περαιτέρω. Κάθε άλλο και ο πυρήνας θα δημιουργούσε τελικά ένα μαύρη τρύπα. Χωρίς μαύρη τρύπα, ωστόσο, το αποτέλεσμα της διαδικασίας κατάρρευσης του πυρήνα εδώ είναι ένα σώμα όσο το πλάτος μιας πόλης Γη – περίπου 12 μίλια (20 χιλιόμετρα) – και ύλη που είναι αφάνταστα πυκνή. Θυμηθείτε το παράδειγμα του Έβερεστ.
Ωστόσο, αυτή δεν είναι η μόνη ακραία ποιότητα που προκαλεί η βαρυτική κατάρρευση. Ακριβώς όπως ένας πατινέρ μπορεί να επιταχύνει την περιστροφή του τραβώντας τα χέρια του, οι αστρικοί πυρήνες που δημιουργούν αστέρια νετρονίων μειώνουν την ακτίνα τους και ως εκ τούτου «περιστρέφονται προς τα πάνω». Αυτή η διαδικασία spin-up μπορεί να επηρεάσει σε μεγάλο βαθμό έναν πυρήνα. Για παράδειγμα, μερικά νεότερα αστέρια νετρονίων μπορούν να περιστρέφονται έως και 700 φορές το δευτερόλεπτο. Και όταν εκπέμπουν δέσμες ακτινοβολίας που σαρώνουν τη Γη, όπως η δέσμη ενός κοσμικού φάρου που περιστρέφεται γρήγορα Αστέρας νετρονίων ονομάζεται πάλσαρ. Τα αστέρια νετρονίων που περιστρέφονται εκατοντάδες φορές το δευτερόλεπτο ονομάζονται πάλσαρ χιλιοστών του δευτερολέπτου.
Αν και Πάλσαρ χαρακτηρίζονται από την περιοδική φύση τους, ενώ τα «Περιστρεφόμενα Ραδιομεταβατικά» είναι αστέρια νετρονίων που εκπέμπουν πιο σποραδικές και λιγότερο συγχρονισμένες εκρήξεις ραδιοκυμάτων.
Επιπλέον, όταν οι γραμμές μαγνητικού πεδίου των πυρήνων των αστεριών «καταρρέουν» κατά τη διάρκεια αυτής της κατάρρευσης, δημιουργούνται μαγνητικά πεδία που Χίλια δισεκατομμύριαΔημιουργούνται δυνάμεις n φορές ισχυρότερες από το μαγνητικό πεδίο της γης. Αλλά μερικά αστέρια νετρονίων έχουν ακόμη ισχυρότερα μαγνητικά πεδία, 1.000 φορές ισχυρότερα από αυτά ενός «κανονικού» αστέρα νετρονίων.
Αυτά ονομάζονται μαγνητάρια.
Μέχρι στιγμής, περίπου 30 μαγνητάρια είναι γνωστά στους αστρονόμους και περίπου έξι από αυτά έχουν παρατηρηθεί ότι εκπέμπουν ραδιοκύματα, οδηγώντας τους επιστήμονες στη θεωρία ότι τα FRB προέρχονται από μαγνητάρια έξω από τον Γαλαξία – εξωγαλαξιακούς μαγνήτες.
Εύρεση σύνδεσης μεταξύ όλων των «ραδιοφωνικών» αστέρων νετρονίων
Η ομάδα ξεκίνησε να διερευνήσει την πιθανή σύνδεση magnetar-FRB εξετάζοντας λεπτομερώς μεμονωμένους παλμούς από τα έξι γνωστά magnetars. Στη συνέχεια εξέτασαν την υποδομή των παλμών χρησιμοποιώντας το ραδιοτηλεσκόπιο Effelsberg στο Bad Münstereifel της Γερμανίας, ένα από τα μεγαλύτερα πλήρως προσανατολίσιμα ραδιοτηλεσκόπια στη Γη.
Προς έκπληξη της ομάδας, τα ταχέως περιστρεφόμενα πάλσαρ του χιλιοστού του δευτερολέπτου και τα περιστρεφόμενα ραδιομεταβατικά στοιχεία έχουν παρόμοιες δομές παλμών. Αυτό τους οδήγησε σε μια καθολική σχέση κλιμάκωσης για τα μαγνητάρια και τις άλλες μορφές άστρων νετρονίων που συνδέουν τη δομή του παλμού με την περίοδο περιστροφής, είτε αυτά τα ακραία αστέρια περιστρέφονται κάθε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου είτε σε περίπου 100 δευτερόλεπτα.
«Υποθέτουμε ότι τα μαγνητάρια τροφοδοτούνται Μαγνητικό πεδίο ενέργεια, ενώ τα άλλα τροφοδοτούνται από την περιστροφική τους ενέργεια», δήλωσε στη δήλωση ο Kuo Liu, μέλος της ομάδας και επιστήμονας στο MPIfR. «Μερικοί είναι πολύ ηλικιωμένοι, άλλοι πολύ νέοι, και όμως όλοι φαίνεται να ακολουθούν αυτόν τον νόμο».
Παρόμοιες αναρτήσεις:
– Το παράξενο «αργό» αστέρι νετρονίων αμφισβητεί τις θεωρίες μας για τα νεκρά αστέρια
— Οι αστρονόμοι ανακαλύπτουν τον ταχύτερα περιστρεφόμενο μαγνήτη που έχει δει ποτέ
– Οι επιστήμονες ανακαλύπτουν ένα «προβληματικό» αστέρι νετρονίων που κατέστρεψε έναν αστεροειδή και στη συνέχεια προκάλεσε μια λαμπρή έκρηξη
Με άλλα λόγια, το γεγονός ότι όλοι αυτοί οι αστέρες νετρονίων που εκπέμπουν ραδιόφωνο συμπεριφέρονται σαν μαγνητάρες υποδηλώνει ότι η εγγενής προέλευση της δομής του υποπαλμού πρέπει να είναι η ίδια για όλα τα αστέρια νετρονίων που εκπέμπουν ραδιοεπικοινωνία.
«Εάν τουλάχιστον μερικά FRB προέρχονται από μαγνητάρια, η χρονική κλίμακα της υποδομής στην έκρηξη θα μπορούσε να μας πει για την περίοδο περιστροφής της υποκείμενης πηγής μαγνηταριού», είπε ο Ben Sappers, μέλος της ομάδας και ερευνητής στο Jodrell Bank Center for Astrophysics. στη δήλωση. «Αν βρούμε αυτή την περιοδικότητα στα δεδομένα, θα ήταν ορόσημο στην εξήγηση αυτών των τύπων FRB ως ραδιοφωνικών πηγών».
Η έρευνα της ομάδας δημοσιεύτηκε στις 23 Νοεμβρίου στο περιοδικό Φυσική αστρονομία.