Η πρώτη επαναλαμβανόμενη γρήγορη ριπή ραδιοφώνου έχει έναν «νεότερο και πιο περίεργο» αδερφό

Οι αστρονόμοι ήδη δυσκολεύονταν να εξηγήσουν τις Γρήγορες Ραδιοεκρήξεις (FRBs) όταν ανακάλυψαν το ακόμη πιο αινιγματικό φαινόμενο ενός επαναλαμβανόμενου FRB. Τώρα τα πράγματα έχουν γίνει ακόμη πιο μπερδεμένα με τη μορφή ενός άλλου επαναλαμβανόμενου FRB, που περιγράφεται από τους ανακαλυπτές του ως «νεότερος και πιο περίεργος» από τον πρώτο. Όσο περίεργη κι αν είναι η νέα ανακάλυψη, θα μπορούσε να είναι το κλειδί για την εξήγηση τουλάχιστον μιας κατηγορίας FRB.

Το νέο επαναλαμβανόμενο αντικείμενο, που ονομάζεται FRB 190520B, βρίσκεται στις παρυφές ενός νάνου γαλαξία που απέχει σχεδόν 3 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Η διασπορά του ραδιοφωνικού σήματος (όπου τα κύματα χαμηλής συχνότητας καθυστερούν περνώντας από ελεύθερα ηλεκτρόνια σε σύγκριση με τα αντίστοιχα υψηλής συχνότητας) αποκαλύπτει την υψηλότερη πυκνότητα ηλεκτρονίων από οποιονδήποτε γαλαξία-ξενιστή FRB που έχει βρεθεί μέχρι στιγμής.

Αφού ανακαλύφθηκε αρχικά με το σφαιρικό ραδιοτηλεσκόπιο διαφράγματος πεντακοσίων μέτρων (FAST), το περιοδικό Nature αναφέρει τώρα την ανίχνευση 87 ριπών παρακολούθησης χρησιμοποιώντας την Πολύ Μεγάλη Συστοιχία. Είναι δύσκολο να πούμε πόσο συχνά συμβαίνουν οι εκρήξεις, με πέντε να παρατηρούνται σε συχνότητα 3 GHz σε μια περίοδο παρατήρησης 16 ωρών, αλλά λιγότερες σε άλλες ραδιοσυχνότητες.

Όπως υποδηλώνει το όνομα, τα FRB περιλαμβάνουν πολύ ισχυρές εκπομπές ραδιοκυμάτων που διαρκούν μόλις μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου, χρόνο στον οποίο μπορεί να απελευθερωθεί τόση ενέργεια όση ο Ήλιος σε ημέρες. Μέχρι στιγμής, μόνο το 5 τοις εκατό έχουν βρεθεί να επαναλαμβάνουν – αλλά είναι πιθανό να το κάνουν και άλλοι, επομένως είτε σε χρονοδιαγράμματα τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα που δεν μπορούμε να τα δούμε είτε απλά όταν δεν τα έχουμε ψάξει. Υπάρχουν εικασίες ότι όλα τα FRB επαναλαμβάνονται, αλλά προφανώς απέχουμε πολύ από το να μπορέσουμε να το επιβεβαιώσουμε.

Ένα πράγμα που εμποδίζει πολύ την ικανότητά μας να κατανοούμε τις αιτίες των FRB είναι ότι ενώ μπορούμε να αναγνωρίσουμε τον γαλαξία-ξενιστή, συνήθως δεν μπορούμε να βρούμε την πραγματική πηγή. Κατά κανόνα, δεν υπάρχει κανένα αντικείμενο ορατό σε οποιαδήποτε συχνότητα μπορούμε να συνδέσουμε το FRB.

Το FRB 190520B είναι μια πολύ σημαντική εξαίρεση – οι εκρήξεις έχει επιβεβαιωθεί ότι σχετίζονται με μια μόνιμη ραδιοφωνική πηγή (PRS). Αυτή είναι μόνο η δεύτερη φορά που συμβαίνει αυτό – η πρώτη φορά ήταν με το FRB 121102A, το πρώτο επαναλαμβανόμενο FRB ανιχνεύθηκε.

Θεωρητικά, οι αστρονόμοι μπορεί να είναι σε θέση να προσδιορίσουν τη φύση της πηγής του PRS, και επομένως του FRB. Δεν είμαστε ακόμα εκεί, αλλά οι συγγραφείς πιστεύουν ότι η ακραία διασπορά ηλεκτρονίων του FRB 190520B είναι ενδεικτική του FRB που βρίσκεται σε ένα περίπλοκο περιβάλλον πλάσματος που τουλάχιστον εν μέρει μοιάζει με υπερφωτεινό σουπερνόβα. Αυτό θα μπορούσε να είναι ένα σημάδι ότι το FRB έχει πρόσφατα «ενεργοποιηθεί» ή άρχισε να εκπέμπει.

Το FRB 190520B και το FRB 121102A μοιράζονται περισσότερα κοινά από το να είναι απλώς τα δύο μόνο FRB που είναι γνωστό ότι σχετίζονται με ένα PRS. Και τα δύο είναι ιδιαίτερα ενεργά, ακόμη και μεταξύ των επαναλαμβανόμενων FRB, και τα δύο προέρχονται από περιβάλλοντα πλούσια σε ηλεκτρόνια – στην περίπτωση του 190520B, περίπου δέκα φορές υψηλότερα από το κανονικό. Σε κάθε μέτρηση, ωστόσο, το FRB 190520B είναι πιο ακραίο, εξηγώντας γιατί οι συγγραφείς το θεωρούν το πιο παράξενο από τα αδέρφια.

"Τώρα έχουμε δύο σαν κι αυτό, και αυτό φέρνει μερικά σημαντικά ερωτήματα", δήλωσε ο συν-συγγραφέας Δρ Κέισι Λο του Caltech σε μια δήλωση.

"Διαφέρουν αυτά που επαναλαμβάνονται από αυτά που δεν επαναλαμβάνονται; Τι γίνεται με την επίμονη εκπομπή ραδιοφώνου - είναι συνηθισμένο;" πρόσθεσε ο μεταπτυχιακός φοιτητής του Πανεπιστημίου Δυτικής Βιρτζίνια Kshitij Aggarwal.

Τα FRB έχουν προταθεί ότι προέρχονται είτε από πρόσφατα υπολείμματα σουπερνόβα είτε από μαγνητάρια. Είναι πιθανό τα FRB 190520B και FRB 121102A – και τα περισσότερα γνωστά FRB – να σχηματίζουν δύο διαφορετικούς πληθυσμούς με αυτό το ζεύγος να αντιπροσωπεύει νεογέννητα συντρίμμια σουπερνόβα, ενώ τα περισσότερα άλλα είναι μαγνήτες.

"Υποθέτουμε περαιτέρω ότι τα FRB 121102A και FRB 190520B αντιπροσωπεύουν το αρχικό στάδιο ενός εξελισσόμενου πληθυσμού FRB. Μια συνεκτική εικόνα της προέλευσης και της εξέλιξης των FRB είναι πιθανό να προκύψει σε λίγα μόλις χρόνια", δήλωσε ο Δρ Λι Ντι από το Πανεπιστήμιο της Κίνας. Η Ακαδημία Επιστημών σε άλλη δήλωση.

Όλα ήταν πολύ πιο εύκολα με τα σήματα που μοιάζουν με FRB που αποδείχθηκε ότι ήταν από ανυπόμονους αστρονόμους που άνοιξαν τον φούρνο μικροκυμάτων στην αίθουσα τσαγιού πριν τελειώσει.