פרץ רדיו מהיר חוזר ונשנה מסתורי שנועד למיקום מאוד לא צפוי

M81, כפי שצולם על ידי טלסקופ החלל שפיצר. (NASA/JPL-Caltech)

חוזר שהתגלה לאחרונה פרץ רדיו מהיר ( FRB ) בשם FRB 20200120E מעמיק את המסתורין של אותות החלל המסתוריים ביותר האלה.

אסטרונומים עקבו אחר מיקומו לגלקסיה במרחק של 11.7 מיליון שנות אור, מה שהופך אותה לפרץ הרדיו המהיר החוץ-גלקטי הקרוב ביותר הידוע, קרוב פי 40 מהאות החוץ-גלקטי הקרוב ביותר.

אבל הוא מופיע גם בצביר כדורי - גוש של כוכבים עתיקים מאוד, לא מסוג המקום בכלל שאפשר לצפות למצוא את סוג הכוכבים היורקים FRBs.



הגילוי שלו מציע מנגנון היווצרות שונה עבור הכוכבים הללו, מה שמרמז ש-FRBs יכולים לצאת ממגוון רחב יותר של סביבות ממה שחשבנו.

FRBs משפילים מדענים מאז שהראשון התגלה בשנת 2007. הם מורכבים מאותות חזקים במיוחד מהחלל העמוק,במרחק מיליוני שנות אור, חלקם מפרקים יותר אנרגיה מאשר 500 מיליון שמשות ומתגלה רק באורכי גל רדיו.

עם זאת, התפרצויות אלו קצרות באופן מזעזע, קצרות מהרף עין - משך של אלפיות שניות בלבד - ורובם אינם חוזרים על עצמם, מה שקשה מאוד לחזות אותם, להתחקות אחריהם ולפיכך להבין אותם.

על ידי ניתוח המבנה העדין של אותות הרדיו הללו, אסטרונומים התבססו על סוג העצם שהם חשבו שעלול לגרום להם, עם עצמים קומפקטיים כמו כוכבי נויטרונים התיאוריה המובילה.

ואז, בשנת 2020, הגיעה פריצת דרך מסיבית.לבסוף זוהה FRB מתוך גלקסיית שביל החלב,הנפלט על ידי מגנט.

מגנטים - מתוכם לא רבים מהם אושרו עד היום - הם סוג נדיר של כוכב ניטרונים , הליבה הממוטטת של כוכב מת שהתחיל בין פי 8 ל-30 ממסת השמש. כוכבי ניוטרונים קטנים וצפופים, בקוטר של כ-20 ק'מ (12 מייל), עם מסה מקסימלית של כשתי שמשות.

מגנטים, כפי שהשם מרמז, מוסיפים עוד משהו לתערובת: שדה מגנטי מטורף לחלוטין - סביב פי קוודריליון חזק יותר מהשדה המגנטי של כדור הארץ , וחזק פי אלף מזה של כוכב נויטרונים רגיל.

זה מחזיר אותנו ל-FRB 20200120E. זה מיעוט בקרב ה-FRB – FRB שחוזר על הפריצות שלו – אבל חוץ מזה הוא מתאים לפרופיל בצורה מושלמת.

עם זאת, מכיוון שהוא חוזר על עצמו, אסטרונומים יכלו בקלות רבה יותר לאתר את המיקום בשמים שממנו הוא הגיע. על ידי ניתוח מאפיינים אחרים של האות, הם הצליחו לקבוע שהוא עבר מרחק קצר יחסית.

זה הוביל אותם בשנת 2021 אל א גלקסיית ספירלה בעיצוב מפואר נקרא M81, אם כי עם מידה של אי ודאות. ליתר דיוק, החוקרים האמינו שהם עקבו אחר FRB 20200120E לצביר כדורי.

במחקר שפורסם ב טֶבַע השבוע, צוות של אסטרונומים אישר את המיקום הזה.

הנה למה זו בעיה. צבירים כדוריים הם קבוצות קומפקטיות של כוכבים שנוטים להיות ישנים מאוד ובעלי חיים ארוכים, כמו גם מסה נמוכה, אף אחד לא גדול ממסת השמש . חושבים שכל הכוכבים שלהם נוצרו מאותו ענן גז בו-זמנית; בדיוק כמו עיירה קטנה, הכוכבים האלה חיים את הקיום השקט ברובו יחד.

כוכבי ניוטרונים, כפי שהזכרנו קודם לכן, נוטים להיווצר מכוכבים בעלי מסה גבוהה יותר, אשר נוטים גם להיות בעלי אורך חיים קצר בהרבה ברצף הראשי (שריפת מימן) - אלה מסוג OB . לכן, ככלל אצבע, לא הייתם מצפים למצוא כוכבי נויטרונים או מגנטרים בצביר כדורי.

'כאן אנו מדווחים על תצפיות שסימנו את ה-FRB לצביר כדורי הקשור ל-M81, שם הוא נמצא במרחק של 2 פרסקים מהמרכז האופטי של הצביר', החוקרים לכתוב בנייר שלהם .

'צבירים כדוריים מארחים אוכלוסיות כוכבים ישנות, מאתגרות מודלים של FRB המעוררים מגנטרים צעירים שנוצרו בסופרנובה של קריסת ליבה.'

עם זאת, אל תפחד - כי יש תקדים מעניין.

מדי פעם, נמצא כי צביר כדורי מארח סוג של כוכב נויטרונים מסתובב במהירות המכונה אלפית שנייה ללחוץ . מכיוון שצבירים כדוריים מאוכלסים בצפיפות רבה כל כך, כוכבים יכולים לקיים אינטראקציה ואף להתנגש זה בזה, וליצור עצמים כגון בינאריים של קרני רנטגן במסה נמוכה פולסרים .

לדברי צוות המחקר, זה מציג מנגנונים מעניינים נוספים להיווצרות מגנטיים מעבר לסופרנובה של קריסת הליבה של כוכב מסיבי. ננס לבן בעל מסה נמוכה המקיים אינטראקציה עם חומר מכוכב אחר וצובר ממנו חומר מכוכב אחר יכול לצבור מספיק מסה כדי לקרוס לכוכב נויטרונים; או שני גמדים לבנים יכולים להתמזג, לאותו מטרה.

ייתכן גם שהמקור של ה-FRB אינו מגנטי כלל, אלא בינארי של קרני רנטגן בעל מסה נמוכה, כגון ננס לבן וכוכב נויטרונים, או כוכב נויטרונים וכוכב הלכת אקסו-כוכב. זה יכול להיות גם הצטברות חור שחור .

הראיות להסברים הללו חסרות - אין פעילות בקרני רנטגן או גמא שבדרך כלל מתלווה למערכות אלו - אך עדיין לא ניתן לשלול אותן.

עם זאת, תהיה התשובה אשר תהיה, נראה ש-FRB 20200120E אמור לזעזע דברים. או שהוא ילמד אותנו משהו חדש על אינטראקציות כוכבים בצבירים כדוריים, או שהוא ייתן לנו ערוץ היווצרות חדש עבור FRBs.

מכיוון שזהו FRB חוזר, כל כך קרוב אלינו, הוא מייצג הזדמנות נדירה לחקור את אותות המסתורין הללו בפירוט.

הממצאים מדווחים ב טֶבַע .

פורסמה גרסה קודמת של מאמר זה ביוני 2021 כאשר המחקר היה הדפסה מוקדמת.

אודותינו

פרסום עובדות עצמאיות ומוכחות של דיווחים על בריאות, מרחב, טבע, טכנולוגיה וסביבה.