Astronomia: hanno scoperto “battiti cardiaci” a miliardi di anni luce dalla Terra

Gli astronomi del MIT hanno rilevato uno strano e persistente segnale radio da una galassia lontana, Che sembra lampeggiare sorprendentemente regolarmente.

Il segnale è classificato come un burst radio veloce, o FRB, che è un’esplosione molto forte di onde radio di origine astrofisica sconosciuta, di solito della durata di pochi millisecondi al massimo. Tuttavia, questo nuovo segnale dura fino a tre secondi, circa 1.000 volte più a lungo dell’FRB medio. All’interno di questa finestra, il team ha rilevato esplosioni di onde radio che si ripetono ogni 0,2 secondi con uno schema periodico distinto, simile a un battito cardiaco.

I ricercatori hanno chiamato il segnale FRB 20191221A ed è attualmente l’FRB più longevo, con il pattern periodico più chiaro rilevato fino ad oggi.. La fonte del segnale si trova in una galassia lontana, a diversi miliardi di anni luce dalla Terra. Quale possa essere esattamente questa fonte rimane un mistero, sebbene gli astronomi Sospettano che il segnale possa essere emesso da una pulsar o una magnetarche sono tipi di stelle di neutroni: nuclei molto densi e in rapida rotazione di stelle giganti collassate.

“Non ci sono molte cose nell’universo che emettono segnali periodici rigorosi. Esempi che conosciamo nella nostra galassia sono le pulsar radio e magnetiche, che ruotano e producono un’emissione simile a quella di un faro. S Pensiamo che questo nuovo segnale potrebbe essere una magnetar o una pulsar sotto steroidi“, È per spiegare Daniele Micheli, Borsista post-dottorato presso il Kavli Institute for Astrophysics and Space Research presso il Massachusetts Institute of Technology. Il team spera di scoprire più segnali periodici da questa fonte, che possono quindi essere utilizzati come orologio astrofisico. Ad esempio, la frequenza delle eruzioni e il modo in cui cambiano quando la sorgente si allontana dalla Terra può essere utilizzata per misurare il tasso di espansione dell’universo.

Questa scoperta è stata riportata questa settimana sul diario temperare la natura È scritto dai membri CHIME/FRB hanno collaborato, inclusi i coautori del MIT Calvin Leung, Juan Mina-Barra, Kaitlin Shen e Kiyoshi Masui, insieme a Micheli.che ha guidato la scoperta prima come ricercatore presso la McGill University e poi come post-dottorato presso il Massachusetts Institute of Technology. Da quando il primo FRB è stato scoperto nel 2007, centinaia di lampi radio simili sono stati rilevati in tutto l’universo, più recentemente dal Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, o CHIME, un radiotelescopio interferometrico costituito da quattro grandi riflettori. Columbia Britannica, Canada.

CHIME controlla costantemente il cielo mentre la Terra ruota ed è progettato per captare le onde radio emesse dall’idrogeno nell’universo primordiale. Il telescopio è anche sensibile alle esplosioni radio veloci e da quando ha iniziato a osservare il cielo nel 2018E il CHIME ha scoperto centinaia di FRB provenienti da diverse parti del cielo.

La stragrande maggioranza degli FRB osservati finora sono single burst: Esplosioni ultra luminose di onde radio che durano pochi millisecondi prima di svanire.I ricercatori hanno recentemente scoperto il primo FRB periodico che sembra emettere uno schema regolare di onde radio.. Questo segnale consiste in una finestra di quattro giorni di burst casuali che si ripetono ogni 16 giorni. Questo ciclo di 16 giorni indicava uno schema periodico di attività, sebbene il segnale dei lampi radio effettivi fosse casuale piuttosto che periodico.

Il 21 dicembre 2019 CHIME ha rilevato un segnale da un possibile FRB, Il che ha immediatamente attirato l’attenzione di Mitchell, che stava scansionando i dati in arrivo. “Era insolito”, ricorda.. “Non è stato molto lungo ed è durato circa tre secondi, ma c’erano picchi periodici straordinariamente accurati, che davano ogni frazione di secondo, boom, braccio, boom, come un battito cardiaco. Questa è la prima volta che il segnale stesso è periodico. “.”

Analizzando il pattern di burst radio di FRB 20191221A, Mitchell e colleghi hanno trovato somiglianze con le emissioni di radio e pulsar magnetiche nella nostra galassia. Le radio pulsar sono stelle di neutroni che emettono fasci di onde radio.che sembrano pulsare con la rotazione della stella, mentre le magnetar producono un’emissione simile a causa dei loro intensi campi magnetici.

La principale differenza tra il nuovo segnale e l’emissione radio delle pulsar e delle magnetosfere galattiche è che FRB 20191221A Sembra essere un milione di volte più luminoso. I lampi luminosi possono provenire da una lontana pulsar o magnetar radio che di solito è debole mentre ruota e, per qualche ragione sconosciuta, ha innescato una serie di esplosioni luminose, in una rara finestra di tre secondi che CHIME è stata fortunatamente in grado di rilevare, Micheli dice. Raccogliere.

“CHIME ha ora scoperto molti FRB diversi con caratteristiche diverse“, afferma Michilli. “Ne abbiamo visti alcuni vivere all’interno di nuvole molto turbolente, mentre altri sembrano essere in ambienti puliti. Dalle caratteristiche di questo nuovo segnale, possiamo dire che attorno a questa sorgente c’è una nuvola di plasma, che dovrebbe essere molto turbolenta”.

Gli astronomi sperano di catturare ulteriori esplosioni di periodici FRB 20191221A, che potrebbero aiutare Affina la tua comprensione della loro origine e delle stelle di neutroni in generale. “Questa scoperta solleva la questione di cosa potrebbe causare questo segnale estremo che non abbiamo mai visto prima e come possiamo usare questo segnale per studiare l’universo”, afferma Micheli. “I futuri telescopi promettono di rilevare migliaia di FRB al mese e a quel punto potremmo trovare più di questi segnali periodici”.

Continuare a leggere: