En ny studie har gett konkreta bevis för att snabba radioblixtar (FRBs) kan uppstå från magnetfältet kring en magnetar, en typ av extremt magnetisk neutronstjärna. Forskarna studerade en FRB upptäckt 2022 och kunde spåra dess källa till en galax 200 miljoner ljusår bort.
FRBs har förbryllat forskare sedan de upptäcktes 2007. Dessa extremt korta och kraftfulla radioutbrott varar bara millisekunder och kan frigöra mer energi än 500 miljoner solar. De är svåra att studera eftersom de vanligtvis bara utbrott en gång, vilket gör dem omöjliga att förutsäga och svåra att spåra tillbaka till en källa.
Magnetarer är särskilt ovanliga neutronstjärnor med extremt kraftfulla magnetfält, upp till 1 000 gånger starkare än vanliga neutronstjärnor. Dessa magnetfält är de starkaste i universum.
”Runt dessa högt magnetiska neutronstjärnor, även kända som magnetarer, kan atomer inte existera – de skulle bara rivas sönder av magnetfälten,” säger fysikern Kiyoshi Masui från MIT.
Forskarna studerade en FRB betecknad FRB 20221022A, upptäckt 2022, och analyserade dess scintillation, eller ”blänkning”, som orsakas av distorsion av ljusets väg när det passerar genom gas i rymden. Genom att mäta scintillationen kunde forskarna beräkna storleken på regionen där FRBen uppstod. De hittade stark blänkning, vilket ledde dem till gasregionen som distorerade signalen. Med hjälp av denna gasregion som en lins kunde de begränsa källan till FRBen till en region inom 10 000 kilometer från dess magnetarkälla.
”Att zooma in på en 10 000-kilometersregion, från ett avstånd på 200 miljoner ljusår, är som att kunna mäta bredden på en DNA-helix, som är cirka 2 nanometer bred, på månens yta,” säger Masui.
Studien ger de första konklusiva bevisen för att extragalaktiska FRBs kan uppstå från magnetosfären hos högt magnetiserade neutronstjärnor. Teknikerna som användes av forskarlaget visar också att scintillation kan vara ett kraftfullt verktyg för att studera andra FRBs och förstå deras mångfald och om andra typer av stjärnor kan ge upphov till dessa kraftfulla utbrott.
”Dessa utbrott sker alltid,” säger Masui. ”Det kan finnas en stor diversitet i hur och var de uppstår, och denna scintillationsteknik kommer att vara mycket användbar för att särskilja de olika fysikaliska processer som driver dessa utbrott.”
Forskningen har publicerats i tidskriften Nature.
Källa: ScienceAlert
Taggar: Astrofysik, FRB, magnetarer, neutronstjärnor, radioblixtar, scintillation, kosmologi, forskning, universum.