Magnetarji so lahko vir radijskih izbruhov

Nature - Raziskovalci so z opazovanjem magnetarja v naši galaksiji potrdili tezo, da so te mlade hipermagnetne nevtronske zvezde viri vsaj nekaterih hitrih radijskih izbruhov, ki že dobrih ducat let begajo astronome in astrofizike.

Leta 2007 so ameriški astrofiziki v šest let starih meritvah avstralskega radijskega teleskopa Parks razbrali dotlej neznan fenomen: močan in zelo kratkotrajen radijski blišč dolžine nekaj milisekund. Rodila se je kategorija hitrih radijskih izbruhov FRB (fast radio burst), ki je hitro postala ena poglavitnih ugank sodobnega opazovanja vesolja. Zaradi ponavljajoče se in izjemno usmerjene narave nekaterih takšnih dogodkov so se na primer pojavile tudi hipoteze, da gre za komunikacijsko metodo tujskih civilizacij. Toda bolj prizemljeni raziskovalci so imeli že spočetka za enega glavnih osumljencev nevtronske zvezde. Medtem ko so nekateri blišči enkratne narave in verjetno posledica katastrofičnih dogodkov, kot so supernove ali trki večjih nebesnih teles, pa jih je dobršen del ponavljajočih se (repeating FRB), kar pomeni, da njihov vir oddajanje preživi. Toda vsi signali so doslej prihajali iz krajev izven naše galaksije, zato jih je bilo zelo težko natančneje umestiti ali združiti z drugimi sortami opazovanj.

Zdaj pa se je znanstvenikom nasmehnila sreča in so ujeli prvi FRB iz notranjosti naše galaksije ter ga za nameček uspeli združiti z zaznavo izbruha rentgenskih in gama žarkov. Pri tem se je združila večja gruča teleskopov in raziskovalnih skupin, kar daje odkritju toliko večjo težo. Vir je 30.000 svetlobnih let oddaljeni magnetar SGR 1935+2154. SGR je tu kratica za soft gamma-ray repeater, saj magnetarji običajno oddajajo blišče s spektrom nekje na meji med rentgenskim in gama sevanjem. Gre za vrsto nevtronske zvezde - se pravi ostanka supernove, v katerem se jedro nekdanje zvezde sesede v juho nevtronov in protonov, kar je neznansko gosta snov - nevtronska zvezda Sončeve mase ima na primer premer zgolj okrog desetih kilometrov. Magnetarji so mlade nevtronske zvezde, ki imajo okrog tisočkrat močnejše magnetno polje od običajnih, z jakostjo v okolici tisočih milijard tiste Zemljinega. Gre torej za izjemno močna in zanimiva sevalna telesa.

27. aprila letos sta dva observatorija zaznala rentgenske in gama emisije iz smeri SGR 1935+2154. Naslednji dan so območje zato pregledali s kanadskim radijskim teleskopom CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment), ki je v resnici ujel še FRB 200428, dogodek pa so potrdili v še enem podobnem teleskopu, STARE2 (Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2) v ZDA. Pozneje isti dan je vir opazoval še največji radioteleskop na svetu, kitajski FAST, a je FRB zaznal šele dva dni kasneje. Obenem so nekatere od spremljajočih rentgenskih in gama izbruhov potrdili še drugi observatoriji širom sveta. Sestavljanka teh dogodkov kaže, da je SGR 1935+2154 z visoko stopnjo verjetnosti vir FRB 200428, toda obenem nastaja nova uganka, saj radijski izbruhi ne spremljajo vselej bliščev sevanja rentgenske svetlobe in žarkov gama (in obratno). Prav tako je treba omeniti, da je FRB 200428 zaznavno šibkejši od doslej opaženih, ki so prišli iz drugih galaksij, jim je pa zelo podoben po ostalih karakteristikah. Tako smo lahko precej sigurni kvečjemu glede tega, da so magnetarji lahko vir vsaj nekaterih hitrih radijskih izbruhov, ne pa vseh.

Zakaj FRB spremlja zgolj nekatere magnetarjeve dogodke, je še uganka, saj še ne poznamo natančno mehanizma njihovega nastanka. Možnih hipotez je več in se v glavnem tičejo zvezdine interakcije z oblakom plazme, ki jo običajno spremlja. Radijske izbruhe tako razlagajo v medsebojnim vplivom izbruhov visokofrekvenčne svetlobe in plazme ali morda celo izstrelitvami materiala zvezde skozi okoliški oblak. Precej verjetno je tudi, da so FRBji enostavno omejeni na manjši konec vesolja in na Zemlji pač polovimo zgolj tiste, ki so usmerjeni ravno k nam. Opisano odkritje je tako še eden od pokazateljev, kako pomembno je za določen vir signalov iz vesolja imeti več različnih načinov zaznave in hkrati čim več opazovalnic, kar je osnova za vso najmodernejšo (in prihodnjo) astronomijo.