Snelle radioflitsen (FRB's) zijn vreemde gebeurtenissen. Ze kunnen slechts milliseconden duren, maar kunnen gedurende die tijd een sterrenstelsel overtreffen. Sommige FRB's zijn repeaters, wat betekent dat ze meerdere keren vanaf dezelfde locatie kunnen voorkomen, terwijl andere slechts één keer lijken voor te komen. We weten nog steeds niet helemaal zeker wat de oorzaak ervan is, en zelfs niet of de twee typen dezelfde oorzaak hebben. Maar dankzij een samenwerking van waarnemingen van radiotelescopen op de grond en röntgenobservatoria in de ruimte, beginnen we FRB's te ontdekken.

De meeste FRB's komen tot ver buiten onze Melkweg voor, dus hoewel we hun locaties kunnen vaststellen, is het moeilijk om details over hun oorzaak waar te nemen. Vervolgens observeerden we in 2020 een snelle radio-uitbarsting in onze Melkweg. Uit latere waarnemingen bleek dat de oorsprong ligt in het gebied van een sterk gemagnetiseerde neutronenster, bekend als magnetar.

Dit leidde tot het idee dat magnetars de bron waren van FRB's, mogelijk door magnetische uitbarstingen die vergelijkbaar zijn met zonnevlammen. Maar magnetars en zonachtige sterren zijn heel verschillend. Het was nog steeds niet duidelijk hoe een magnetar zo snel zo'n enorme hoeveelheid energie kon vrijgeven, zelfs met hun intense magnetische velden. Nu suggereert een nieuwe studie dat de rotatie van de magnetar een sleutelrol speelt.

Het onderzoek verschijnt op de pre-printserver arXiv , richt zich op de FRB-magnetar 2020. Bekend als SGR 1935+2154, is het zowel een magnetar als een pulsar. Dit betekent dat hij een regelmatig radiosignaal uitzendt terwijl hij ronddraait.

Pulsars zijn ongelooflijk regelmatig en worden gebruikt als een soort kosmische klok voor alles, van het bestuderen van zwaartekrachtsgolven tot hypothetische navigatie door de melkweg. Maar na verloop van tijd vertraagt ​​de rotatie van een pulsar omdat de rotatie-energie wegstraalt dankzij het magnetische veld. Door deze snelheid van verval te observeren kunnen astronomen de structuur van neutronensterren en magnetars beter begrijpen.

Maar soms zal de rotatiesnelheid plotseling veranderen. Het staat bekend als een glitch als de rotatie plotseling versnelt, en een anti-glitch als deze plotseling vertraagt. Er wordt aangenomen dat deze storingen optreden als er een plotselinge structurele verandering in de neutronenster plaatsvindt, zoals een sterbeving.

In 2022 observeerden NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NUSTAR) ruimtevaartuig en de Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) op het internationale ruimtestation beide een nieuwe snelle radio-uitbarsting van SGR 1935+2154. Samen beschikten ze over röntgengegevens van de magnetar vóór, tijdens en na de uitbarsting. Het team keek vervolgens in dezelfde tijd naar radiowaarnemingen en ontdekte tijdens de burst een daling in de rotatiesnelheid van de pulsar. Dit impliceert een verband tussen rotatie en burst.

Wat het team in het algemeen waarnam was een fladderende röntgenstraling van SGR 1935+2154 vlak voor de uitbarsting, daarna een storing in de rotatie, de uitbarsting zelf en een terugkeer naar de normale rotatiesnelheid. Dit is slechts één waarneming, maar het lijkt erop dat de magnetar vóór de uitbarsting de magnetische energie klaar had om vrij te geven, en dat de rotatieverschuiving de omstandigheden creëerde die nodig waren om de FRB te genereren.

Meer informatie: Chin-Ping Hu et al., Snelle spinveranderingen rond een snelle radio-uitbarsting van een magnetar, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2402.09291

Aangeboden door Universe Today