Exact sciences [2020-11-24]

Szybki błysk radiowy z naszej Galaktyki

— Żaneta Kopczyńska

Do niedawna szybkie błyski radiowe, które obserwowali astronomowie, pochodziły spoza naszej Galaktyki. Dzięki współpracy badaczy z UMK z zespołami naukowymi z Holandii i Szwecji udało się zarejestrować dwa kolejne, tym razem pochodzące z Drogi Mlecznej.

Szybkie błyski radiowe (FRB – z ang. Fast Radio Bursts) to trwające milisekundy wybuchy promieniowania rejestrowane na falach radiowych. Są niezwykle silne – w tak krótkim czasie wyzwalana energia może być nawet 10 mln razy większa niż moc promieniowania Słońca. Do kwietnia 2020 r. wszystkie błyski, które udało się zaobserwować astronomom, pochodziły z kosmologicznych odległości, liczących się w setkach milionów lat świetlnych.

Pierwsze błyski w naszej Galaktyce

- Ze względu na pewne uwarunkowania sprzętowe i związaną z tym granicę czułości widzimy tylko najjaśniejsze obiekty we Wszechświecie, te najmocniejsze błyski. Można sobie wyobrazić, że widzimy tylko sam czubek góry lodowej, ale żeby poznać prawdziwą naturę zjawiska, musimy zajrzeć niżej, pod wodę. Jeszcze nie wiemy, co pod nią jest, ale nasze odkrycie może nas przybliżyć do poznania - mówi dr Marcin Gawroński z Instytutu Astronomii na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UMK. -  Pod koniec kwietnia badacze ze Stanów Zjednoczonych i Kanady zarejestrowali pierwszy rozbłysk pochodzący z naszej Galaktyki. Źródłem okazał się magnetar oznakowany jako SGR 1935+2154. Sygnał był bardzo silny ze względu na relatywnie małą odległość źródła, dlatego postanowiliśmy mu się przyjrzeć i sprawdzić, czy błyski się powtórzą i będą miały podobne właściwości.

Widzimy tylko sam czubek góry lodowej, ale żeby poznać prawdziwą naturę zjawiska musimy zajrzeć niżej, pod wodę. Jeszcze nie wiemy, co pod nią jest, ale nasze odkrycie może nas przybliżyć do poznania

Magnetary są gwiazdami neutronowymi o niezwykle silnych polach magnetycznych, powstają po wybuchach supernowych. W naszej Galaktyce odkryto do tej pory zaledwie kilkanaście obiektów tego typu. SGR 1935+2154 położony jest około 25 tys. lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Liska (Vulpecula).

Przez cztery tygodnie, każdej nocy (łącznie ponad 500 godzin) obserwowały go cztery europejskie radioteleskopy: 25-metrowy RT1 w Westerborku w Holandii, dwa w Onsali w Szwecji o średnicy 20 i 25 metrów, oraz 32-metrowy RT-4 z podtoruńskich Piwnic. 24 maja, ostatniego dnia zaplanowanych badań, udało się zarejestrować dwa kolejne błyski. Były zdecydowanie słabsze pod względem całkowitej mocy promieniowania niż te obserwowane spoza Drogi Mlecznej, miały też mniejszy strumień radiowy niż wybuch kwietniowy. Są jednak niezwykle cenną wskazówką dla naukowców.

Fenomen FRB jest jedną z największych tajemnic współczesnej astrofizyki. Nasze odkrycie jest dowodem na to, że źródłem przynajmniej części z nich są magnetary – tłumaczy dr Gawroński. – Trzeba dodać, że badanie aktywności magnetarów jest bardzo trudne, ponieważ rozbłyski są losowe, nie da się ich przewidzieć, a samych tego typu obiektów znamy w naszej Galaktyce niewiele.

Badacze nie są też pewni, co jest przyczyną rozbłysków. Astrofizycy mają wiele hipotez, które mogą tłumaczyć ich powstawanie, łącznie z istnieniem cywilizacji pozaziemskich. W ocenie dr Gawrońskiego ta koncepcja jest jednak wysoce  nieprawdopodobna.

- Należy się raczej spodziewać, że rozbłyski są efektem jakiegoś nierozpoznanego jeszcze zjawiska naturalnego rozgrywającego się w najbliższym otoczeniu magnetarów - wyjaśnia dr Gawroński. - Mam nadzieję, że nasza praca przyczyni się choć w części do wyjaśnienia tych zjawisk.

Magnetary pod obserwacją

Naukowcy z Torunia wraz z współpracownikami kontynuują od połowy listopada obserwacje SGR 1935+2154 i innych znanych magnetarów z naszej Galaktyki. Planują też współpracę z obserwatoriami rentgenowskimi, mając nadzieję na zarejestrowanie błysków także od innych tego typu obiektów.

Artykuł, którego współautorem jest dr Marcin Gawroński, dotyczący najnowszego odkrycia astronomów opublikowano w Nature Astronomy. W projekt obserwacji szybkich błysków radiowych zaangażowani są, oprócz badaczy z toruńskiego UMK, naukowcy z Uniwersytetu Technicznego Chalmersa w Göteborgu oraz z Uniwersytetu Amsterdamskiego.