Met behulp van de Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) radiotelescoop, astronomen hebben een heldere, een milliseconde durende radio-uitbarsting van een galactische magnetar die bekend staat als SGR 1935+2154. De ontdekking van zo'n extreem intense gebeurtenis, gerapporteerd in een paper gepubliceerd op 20 mei, zou belangrijk kunnen zijn voor het verbeteren van het begrip van de oorsprong van snelle radio-uitbarstingen (FRB's).

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

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.

Gelegen op ongeveer 30, 000 lichtjaar verwijderd in het sterrenbeeld Vulpecula, SGR 1935+2154 is een galactische magnetar waarvan bekend is dat deze voorbijgaande radiopulsaties vertoont. Onlangs, het kwam in een periode van ongewoon intense röntgenstraalactiviteit, en vrijwel onmiddellijk een team van astronomen onder leiding van Paul Scholz van de Universiteit van Toronto, Canada, begon deze pulsar te observeren met CHIME. Dit resulteerde in de detectie van een tweecomponenten heldere milliseconde radio-uitbarsting van SGR 1935+2154 op 28 april, 2020, vergelijkbaar met FRB's waargenomen op extragalactische afstanden.

"De burst werd gelijktijdig gedetecteerd in 93 van de 1, 024 CHIME/FRB gevormde balken, wat wijst op een extreem heldere gebeurtenis, ’ schreven de astronomen in de krant.

De gedetecteerde gebeurtenis bestond uit twee subbursts van 0,585 en 0,355 milliseconden, waarbij de tweede ongeveer 0,03 seconden na de eerste plaatsvindt. De dispersiemaat van twee burst-componenten bleek ongeveer 332,72 pc/cm . te zijn ³ .

De fluentie van de twee subbursts werd gemeten op 480 en 220 kJy ms. De onderzoekers merkten op dat dergelijke waarden, samen met de geschatte afstand tot SGR 1935+2154, duiden op een burst-energie van 400-800 MHz op een niveau van 30 deciljoen ergs, die helderder is dan die van enige tot nu toe bekende radio-emitterende magnetar.

Volgens het blad, de nieuwe radio-uitbarsting werd geïdentificeerd toen SGR 1935+2154 zich in een verlengde actieve fase bevond waarin honderden energie-uitbarstingen werden gemeld. De onderzoekers merkten op dat de in het onderzoek beschreven uitbarsting verreweg de meest radio-lichtgevende gebeurtenis is die is gedetecteerd door een magnetar in het Melkwegstelsel.

De astronomen denken na over de mogelijkheid dat de nieuw gedetecteerde burst een FRB zou kunnen zijn. Allereerst, de morfologie van de radioburst lijkt op die van FRB's, vooral, de duur van zijn subcomponenten is typerend voor de breedtes van bursts van 18 herhalende FRB-bronnen die door CHIME zijn ontdekt. Bovendien, deze burst bleek slechts één tot twee orden van grootte lager te zijn dan de waargenomen burst-energieën voor typische FRB's, maar het zou dezelfde energie kunnen hebben als sommige geïdentificeerde FRB's als ze zich op hun dichtst mogelijke afstand zouden bevinden.

Of de hernieuwde radio-uitbarsting van SGR 1935+2154 een FRB is, blijft een open vraag, maar de onderzoekers zeggen dat hun detectie nuttig kan zijn bij het opvullen van de energiekloof tussen de meest lichtgevende galactische bronnen en extragalactische FRB's.

"Deze gebeurtenis overbrugt dus een groot deel van de radio-energiekloof tussen de populatie van galactische magnetars en FRB's, sterk het idee ondersteunen dat magnetars de oorsprong zijn van ten minste enkele FRB's, ’ concludeerden de auteurs van het artikel.

© 2020 Wetenschap X Netwerk