Astronomi su uz pomoć nadograđenog radioteleskopa Giant Metrewave Radio Telescope (uGMRT) proveli višefrekvencijska opažanja ponavljajućeg brzog radio izboja FRB 20201124A. Rezultati donose nove podatke o aktivnosti i svojstvima tog izvora.
Brzi radio izboji (FRB) iznimno su kratki i snažni impulsi radijskog zračenja koji traju tek nekoliko milisekundi. Njihov signal pri prolasku kroz međuzvjezdani prostor stiže na različitim frekvencijama u različito vrijeme, što astronomima omogućuje mjerenje količine ionizirane tvari između izvora i Zemlje. Unatoč sve većem broju opažanja, fizikalni mehanizam koji proizvodi te izboje još nije pouzdano utvrđen. Među mogućim objašnjenjima razmatraju se procesi povezani s mladim magnetarima u ostacima supernova, ali i egzotičnije hipoteze poput emisije povezane s kozmičkim strunama.
U praksi se Brzi radio izboji najčešće dijele na jednokratne i ponavljajuće izvore. Međutim, novija opažanja upućuju na to da neki događaji koji se naizgled ne ponavljaju možda imaju vrlo nisku stopu ponavljanja, zbog čega se u kratkim promatračkim kampanjama mogu doimati kao jednokratni.
Neobičan ponavljajući izvor FRB 20201124A
FRB 20201124A otkriven je u studenome 2020. u okviru projekta Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment/Fast Radio Bursts (CHIME/FRB). Ranija opažanja zabilježila su velik broj izboja s raznolikim vremenskim i spektralnim strukturama. Utvrđeno je i da FRB 20201124A pokazuje promjenjivu polarizaciju, uključujući kružnu polarizaciju do 90 %, te da je povezan s postojanim radijskim izvorom.
Skupina astronoma iz Nacionalnog centra za radioastrofiziku u Puneu, predvođena Chahat Dudejom, provela je detaljno istraživanje izvora FRB 20201124A kako bi se preciznije opisalo njegovo ponašanje. U analizi je korišten nadograđeni radioteleskop Giant Metrewave Radio Telescope (uGMRT), a opažanja su obuhvatila frekvencijski raspon od 300 do 1.460 MHz.
U rezultatima su zabilježena ukupno 146 izboja FRB 20201124A. Većina ih je detektirana u rasponu od 550 do 950 MHz, pri čemu je aktivnost na nižim frekvencijama potrajala i nakon što je prestala na višima. Izdvojeni su i parovi izboja razmaknuti kraće od jedne sekunde, s razmacima koji su u najkraćem slučaju iznosili 17 milisekundi.
Prema radu, pojedinačni izboji pokazuju vrlo slične disperzijske vrijednosti, između 412 i 415 pc/cm³, što upućuje na stabilnu količinu ionizirane tvari između izvora i Zemlje. Većina izboja iznimno je kratka, s trajanjem kraćim od 10 milisekundi, dok su učinci raspršenja signala tijekom prolaska kroz međuzvjezdani prostor uglavnom ograničeni na manje od 5 milisekundi. Analiza pokazuje da izvor većinu vremena proizvodi slabije izboje, ali povremeno dolazi do znatno snažnijih bljeskova, koji se jasno izdvajaju od ostalih.
Što rezultati govore o podrijetlu izvora
Analiza pokazuje da se izboji FRB-a 20201124A ne pojavljuju nasumično. Vrijeme između pojedinih izboja i njihova jačina raspoređeni su u dvije jasno odvojene skupine, a emitiranje se često javlja u “paketima” koji zahvaćaju više frekvencijskih pojaseva istodobno. Autori smatraju da takvo grupiranje može biti posljedica brzih promjena u području iz kojeg signal nastaje ili promjena u procesima unutar magnetosfere izvora.
Opažanja pritom otkrivaju veliku raznolikost u samoj strukturi pojedinih izboja. Neki se sastoje od više kraćih podizboja, kod mnogih se signal tijekom trajanja pomiče prema nižim frekvencijama, a trajanje impulsa znatno varira od slučaja do slučaja. Zbog toga autori ističu da je FRB 20201124A jedan od morfološki najraznolikijih ponavljajućih brzih radio izboja koji su dosad detaljno analizirani.
Na temelju svih tih svojstava zaključuju da je najvjerojatniji izvor FRB-a 20201124A magnetar okružen nestabilnim, promjenjivim plazmatskim okolišem. Takvo okruženje, navode, prirodno objašnjava i složenu strukturu pojedinih izboja i njihovu promjenjivu pojavu na različitim frekvencijama, te predstavlja važan korak prema boljem razumijevanju fizike ponavljajućih brzih radio izboja.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
