Współautorami badań oraz artykułu są dr Marcin Gawroński oraz mgr Weronika Puchalska z Instytutu Astronomii UMK Nauki ścisłe

Błyski na bis

— Żaneta Kopczyńska
udostępnij na facebook udostępnij na twitterze udostępnij na linkedin wyślij mailem wydrukuj

Wszystkie szybkie błyski radiowe mogą pochodzić od źródeł przejawiających wielokrotne fazy aktywności, wystarczy je tylko odpowiednio długo obserwować – do zaskakującej konkluzji doszła międzynarodowa grupa badaczy i badaczek. Udział w pracach mieli również naukowcy z Instytutu Astronomii UMK.

Wyniki badań przedstawiono w artykule "A link between repeating and non-repeating fast radio bursts through their energy distributions", opublikowanym w czwartek 4 stycznie w piśmie "Nature Astronomy". Liderem zespołu naukowców był dr Franz Kirsten z Uniwersytetu Technicznego Chalmersa w Szwecji. Współautorami badań oraz artykułu są także dr Marcin Gawroński, dr Paweł Wolak oraz mgr Weronika Puchalska z Instytutu Astronomii  na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UMK.

Dr Marcin Gawroński oraz mgr Weronika Puchalska z Instytutu Astronomii – współautorzy badań i artykułu w "Nature Astronomy" fot. Andrzej Romański

Badacze zajęli się szybkimi błyskami radiowymi (ang. Fast Radio Bursts – FRB), zjawiskiem zadziwiającym astrofizyków od ponad piętnastu lat. To trwające milisekundy wybuchy promieniowania rejestrowane na falach radiowych. Są niezwykle silne – energia wyzwalana w tak krótkim czasie może być nawet większa niż to, co Słońce produkuje w ciągu tygodni. Do kwietnia 2020 r. wszystkie błyski, które udało się zaobserwować astronomom, pochodziły z kosmologicznych odległości, liczonych w setkach milionów lat świetlnych.

Wzorowa kooperacja

Przedsięwzięcie jest unikatowym w skali światowej przykładem współpracy między profesjonalistami a amatorami. W trakcie badań naukowcy użyli radioteleskopów z Polski, Szwecji, Holandii i Niemiec: 32-metrowej anteny w Toruniu, 25-metrowej w Onsali, 25-metrowej w Westerborku oraz 25-metrowej w Stockert. Warto dodać, że ostatni z wymienionych – niemiecki teleskop, jest użytkowany przez grupę hobbystów z organizacji non-profit Astropeiler Stockert e.V. Obserwowano źródło odkryte wcześniej przez kanadyjski radioteleskop CHIME w konstelacji Byka. Oznaczono go jako FRB 20201124A. Obiekt znajduje w odległości 1,3 mld lat świetlnych i umieszczony jest w galaktyce podobnej w strukturze i rozmiarze do naszej Drogi Mlecznej.

Był to najdłuższy projekt obserwacyjny poświęcony tylko jednemu obiektowi FRB, od którego zarejestrowano wiele zjawisk. W ciągu kilkunastu tygodni źródło to było śledzone nawet do 12 godzin na dzień, jednocześnie przez cztery radioteleskopy na różnych częstotliwościach – tłumaczy dr Marcin Gawroński. – W sumie udało się zaobserwować 46 jasnych błysków, z których każdy trwał pojedyncze milisekundy.
W trakcie unikatowych badań pracowały cztery radioteleskopy: polski, szwedzki, holenderski i niemiecki il. Daniëlle Futselaar/artsource.nl
Obiekt ten był wcześniej obserwowany przez największy radioteleskop świata, czyli FAST, zbudowany w Chinach, więc generalnie wiedzieliśmy, czego się spodziewać. Rzeczywistość znowu nas jednak zaskoczyła, co jest dość częste w przypadku badań nad FRB – wyjaśnia dr Franz Kirsten z Uniwersytetu Technicznego Chalmersa. – Znaleźliśmy w danych znacznie więcej zjawisk o dużej mocy, niż to by wynikało z obserwacji wykonanych przez FAST.

Cierpliwość popłaca

Analizując wyniki, naukowcy doszli do zaskakującej konkluzji. Należy wcześniej wyjaśnić, że zjawiska FRB w ogólności są jednopojawieniowe, tzn. radioteleskopy rejestrują pojedyncze błyski z unikalnymi własnościami. To tzw. klasyczne FRB.

Bardzo nieliczne obiekty emitują wiele błysków – przez długi czas spekulowano, choć było to tylko podejrzenie, że w rzeczywistości dotyczy to wszystkich źródeł FRB, lecz my jesteśmy w stanie zaobserwować tylko najjaśniejsze z nich – mówi dr Gawroński. – Dzięki naszym wspólnym badaniom udało nam się zgromadzić bazę danych, które zdają się potwierdzać takie połączenie. Oznaczać to może, że jeśli będziemy wystarczająco cierpliwi i spędzimy wystarczająco dużo czasu, śledząc wybrany obiekt FRB, to powinniśmy zarejestrować od niego kolejne zjawiska.

Co więcej, dane uzyskane przez międzynarodową grupę badaczy i badaczek wskazują na inny, dość zdumiewający fakt.

Dr Marcin Gawroński zajmuje się fenomenem szybkich błysków radiowych, odnosząc na tym polu znaczące sukcesy fot. Andrzej Romański

– Mogą mianowicie istnieć różne procesy fizyczne albo różne obszary emisji wytwarzające FRB w tym samym obiekcie. To również kompletne zaskoczenie. Jeden z procesów czy regionów dominuje w mniej energetycznej część błysków, drugi zaś odpowiada za te najjaśniejsze – dodaje dr Gawroński.

Mgr Weronika Puchalska, absolwentka astronomii na Wydziale  Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej, obecnie pracuje nad rozprawa doktorską fot. Andrzej Romański

Nieustająca zagadka

Mimo intensywnych wysiłków astrofizycy nadal nie wiedzą, jakie ciała niebieskie generują szybkie błyski radiowe, ani nie potrafią wskazać odpowiedzialnych za nie zjawisk fizycznych. To nadal wielka tajemnica współczesnej nauki. Panuje jednak przekonanie, z FRB emitowane są przez tzw. magnetary – bardzo zwarte i małe gwiazdy neutronowe, mające największe we Wszechświecie pola magnetyczne, powstające po wybuchach supernowych. Żeby bowiem wygenerować FRB, trzeba mieć potężny zasób energii, z którego w krótkim czasie da się ją uwolnić i spożytkować w różnego typu procesach. Jedynymi znanymi do tej pory tego typu źródłami są  pola magnetyczne podgrupy gwiazd neutronowych – owych magnetarów – albo energia grawitacyjna czarnych dziur.

Zasady udostępniania treści
udostępnij na facebook udostępnij na twitterze udostępnij na linkedin wyślij mailem wydrukuj

Powiązane artykuły

Protogwiazda w spiralnych ramionach

Gorąca superziemia odkryta


Harmonijny taniec planet

Artykuł zawiera film

Kosmiczna zagadka błysków radiowych

Artykuł zawiera film

Na stronach internetowych Uniwersytetu Mikołaja Kopernika są stosowane pliki „cookies” zgodnie z Polityką prywatności.
Ustawienia zaawansowane
Na stronach internetowych Uniwersytetu Mikołaja Kopernika są stosowane pliki „cookies” zgodnie z Polityką prywatności. Stosowane przez nas ciasteczka służą wyłącznie do poprawienia funkcjonalności strony. Zbierane dane są przetwarzane w sposób zanonimizowany i służą do budowania analiz i statystyk, na podstawie których będziemy mogli dostosować sposób prezentowanych treści do ogólnych potrzeb użytkowników oraz podnosić ich jakość. W tym celu korzystamy z narzędzi Google Analytics, CUX i Facebook Pixel. Poniżej możliwość włączenia/wyłączenia poszczególnych z nich.
  włącz/wyłącz
Google Analitics

Korzystamy z narzędzia analitycznego Google Analytics, które umożliwia zbieranie informacji na temat korzystania ze stron Portalu (wyświetlane podstrony, ścieżki nawigacji pomiędzy stronami, czas korzystania z Portalu)

CUX

Korzystamy z narzędzia analitycznego CUX, które pozwala na rejestrowanie odwiedzin na stronach Portalu.

Facebook Pixel

Korzystamy z narzędzia marketingowego Facebook Pixel, które umożliwia gromadzenie informacji na temat korzystania z Portalu w zakresie przeglądanych stron.