Szybki błysk radiowy FRB 20180916B. Czy to kolejny magnetar?
Wyobraźcie sobie odległy, niewielki obiekt kosmiczny o średnicy zaledwie 20 km, odległy o całe lata świetlne od Ziemi. A teraz wyobraźcie sobie, że taki obiekt jest w stanie w ciągu kilku milisekund wyemitować błysk, w którym uwalnia tyle energii co całe Słońce w ciągu trzech dni. Jest to na tyle dużo energii, że nawet z odległości wielu lat świetlnych takie błyski są widoczne na nocnym niebie. Już? To wszystko prawda. Takie obiekty istnieją.
Owszem, nikt nie widział, aby niebo w nocy zachowywało się niczym lampa błyskowa, ale dzieje się to tylko dlatego, że promieniowanie takiego błysku dociera do nas w zakresie radiowym, a więc znajduje się daleko poza zakresem światła widzialnego rejestrowanego przez nasze oczy. Gdyby nasze oczy były wrażliwe na promieniowanie radiowe, to moglibyśmy te błyski dostrzec tysiące razy na dobę.
Mowa tutaj o tzw. szybkich błyskach radiowych (ang. fast radio bursts, FRB), których tajemnicę naukowcy próbują rozwiązać już od wielu lat.
Barwy promieniowania radiowego
Naukowcy zauważają jednak, że także zakres radiowy składa się z różnych częstotliwości, „barw”. Inaczej mówiąc, krótsze fale radiowe są niebieskie dla radioteleskopów, a dłuższe są czerwone. Stąd i pomysł, aby dokładniej przyjrzeć się szybkim błyskom radiowym i ich barwom.
W tym celu naukowcy wykorzystali dwa radioteleskopy do przyjrzenia się obiektowi, który co 16 dni regularnie emituje błyski radiowe skatalogowane pod numerem 20180916B.
Owa regularność pojawiania się serii błysków sprawia, że naukowcy podejrzewają, że źródłem FRB jest obiekt znajdujący się w układzie podwójnym. Kiedy źródło wychodzi (z naszej perspektywy) przed drugi składnik układu, emitowane przez niego błyski mogą docierać na Ziemię. Następnie źródło ponownie chowa się za drugą gwiazdę i błyski znikają.
Naukowcy postanowili sprawdzić, czy faktycznie tak jest, opierając się właśnie na barwach promieniowania radiowego.
Druga gwiazda w układzie emituje własny strumień promieniowania (taki jak wiatr słoneczny w przypadku Słońca). Kiedy źródło znajduje się za tą gwiazdą, to emitowane przez niego błyski przynajmniej częściowo powinny „przeciekać” przez strumień tego wiatru. Sam wiatr natomiast - przynajmniej w teorii - mógłby blokować jedną barwę promieniowania bardziej niż inną. Czerwone, dłuższe fale radiowe powinny zostać zablokowane, a niebieskie przynajmniej w części powinny wciąż przedostawać się przez wiatr gwiazdy towarzyszącej.
W trakcie obserwacji teleskop Westerbork skupił się na obserwacji „czerwonawego” promieniowania radiowego, a teleskop LOFAR na błękitnego. Okazało się jednak, że udało się zarejestrować i jedno i drugie promieniowanie, aczkolwiek nie w tym samym czasie. Najpierw LOFAR przez dwa dni obserwował krótsze, niebieskie fale radiowe, a następnie Westerbork obserwował przez trzy dni dłuższe czerwone.
A więc to nie może być układ podwójny!
Alternatywnym wyjaśnieniem jest magnetar. Ta wolno obracająca się gwiazda neutronowa (o masie Słońca i średnicy zaledwie kilkunastu kilometrów) o niezwykle silnym polu magnetycznym może co dwa tygodnie obracać się w naszą stronę i emitować silne błyski radiowe.
Warto przypomnieć, że już w 2020 r. udało się jeden błysk radiowy przypisać do konkretnego magnetara. Teraz w przypadku innego błysku udało się wyeliminować z listy potencjalnych źródeł układ podwójny. Szansa na to, że także i za tym źródłem stoi magnetar zatem znacząco wzrosła.