Met behulp van verschillende grondfaciliteiten over de hele wereld, een internationaal team van astronomen heeft langdurige multifrequentie-radio-waarnemingen uitgevoerd van een galactische magnetar die bekend staat als SGR J1935+2154. Resultaten van de observatiecampagne, gepubliceerd op 10 maart op arXiv.org, meer licht werpen op de eigenschappen van radiostraling uit deze bron.

Magnetars zijn neutronensterren met extreem sterke magnetische velden, meer dan biljard keer sterker dan het magnetische veld van onze planeet. Verval van magnetische velden in magnetars zorgt voor de emissie van hoogenergetische elektromagnetische straling, bijvoorbeeld, in de vorm van röntgenstralen of radiogolven.

De Soft Gamma-ray Repeater (SGR) J1935+2154 werd aanvankelijk gedetecteerd door de Burst Alert Telescope aan boord van NASA's Swift-ruimtevaartuig, als een röntgenuitbarsting in juli 2014. Daaropvolgende waarnemingen van deze bron stelden de astronomen in staat hem als magnetar te classificeren en ze ontdekten dat de bron in april 2020 weer actief werd, wanneer het meerdere bursts vertoonde.

Op 28 april, 2020, een zeer heldere radio-uitbarsting van SGR J1935+2154 werd geïdentificeerd die helderder bleek te zijn dan welke radio-uitbarsting dan ook die tot nu toe door een galactische bron is waargenomen. Bovendien, de corresponderende energie van deze uitbarsting werd geschat op één tot twee orden van grootte minder dan de equivalente energie voor de zwakste snelle radio-uitbarstingen (FRB's).

FRB's zijn intense uitbarstingen van radio-emissie die milliseconden duren en die de karakteristieke spreidingszwaai van radiopulsars laten zien. De fysieke aard van deze uitbarstingen is onbekend, en astronomen hebben verschillende verklaringen overwogen, inclusief synchrotron-maser-emissie van jonge magnetars in supernovaresten, en kosmische snarenknobbels.

Om te verifiëren of SGR J1935+2154 en andere magnetars de oorsprong zouden kunnen zijn van FRB's, een groep onderzoekers onder leiding van Benjamin Stappers van de Universiteit van Manchester, uitgevoerde multi-frequentie radio-observaties van deze magnetar. Voor dit doeleinde, ze gebruikten faciliteiten, waaronder het Arecibo-observatorium, de Effelsberg 100-m telescoop en de Low Frequency Array (LOFAR).

"Magnetars zijn een veelbelovende kandidaat voor de oorsprong van FRB's. De detectie van een extreem lichtgevende radio-uitbarsting van de galactische magnetar SGR J1935+2154 op 28 april 2020 heeft deze hypothese bevestigd. We rapporteren over gelijktijdige en niet-simultane waarnemingscampagnes met behulp van de Arecibo, Effelsberg, LOFAR, MeerKAT, MK2 en Northern Cross radiotelescopen en de MeerLICHT optische telescoop in de dagen en maanden na het evenement van 28 april, ', schreef het team in de krant.

Volgens het onderzoek is het bereik van pulsenergieën waarbij enkelvoudige pulsemissie is gedetecteerd van SGR J1935+2154 en de ogenschijnlijk korte tijdschalen geven aan dat de bron uitzonderlijk variabel is. De astronomen voegden eraan toe dat deze variabiliteit relatief hoog is in vergelijking met andere magnetars in de Melkweg.

De waarnemingen konden geen significante enkelvoudige radiopulsen detecteren tot uence-limieten tussen 25 mJy ms en 18 Jy ms. Bovendien, geen puntachtige persistente of voorbijgaande emissie werd geïdentificeerd op de locatie van de magnetar, en er werd ook geen optische emissie gedetecteerd tijdens de observatiecampagne.

SGR J1935+2154 heeft een dispersiemaat (DM) van ongeveer 333 pc/cm ³ en wordt geschat op ongeveer 21, 000 lichtjaren verwijderd. Rekening houdend met deze parameters, samen met de bevindingen met betrekking tot emissie van SGR J1935+2154, de astronomen trekken conclusies over het mogelijke verband van deze magnetar met FRB's.

"De optische waarnemingen van het veld in combinatie met de DM van de magnetar stelden ons in staat om een ​​schatting van de afstand voor de magnetar te verkrijgen, die een kleinere afstand ondersteunt. Dit zou suggereren dat de FRB-achtige burst een factor twee of meer minder lichtgevend zou kunnen zijn dan eerder werd gedacht en dus ongeveer twee ordes van grootte zwakker dan de minst lichtgevende van de bekende extragalactische FRB-pulsen, ’ concluderen de onderzoekers.

© 2021 Science X Network