5月 18, 2022

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発生源がないはずの地域で、新しい高速電波爆発が発見されました

発生源がないはずの地域で、新しい高速電波爆発が発見されました

ズーム / マグネターの表面から発生する高エネルギー爆発の芸術家の描写。

高速電波バーストが最初に観測されたときは謎でした。 最初は、すべてのFRBが同じパターンに従いました。つまり、電波波長でのエネルギーの大規模なサージが1秒未満続きました。その後、バーストは消え、繰り返されることはありませんでした。 当初、FRBは検出器のハードウェアの誤動作である可能性があると考えていましたが、時間の経過とともに、ストリームの頻度によって、FRBが本物であると確信しました。

それ以来、私たちは特定しました 頻繁なバーストの原因 そして、FRBを無線帯域外のエネルギーを生成するソースにリンクします。 これは最終的に私たちが指を指すのに役立ちました 1つのソースから:マグネター、または非常に強い磁場を持つ中性子星。

今、現実はなくなり、猿の鍵はこの美しくシンプルな解釈に投げ込まれます。 FRBの新しい繰り返し発生源が特定されました。これは、磁石が見つかるとは思われない場所にあります。 これは、ソースが いいえ マグネターの、しかし私達はその形成のためのいくつかの変わった説明に頼らなければなりません。

回転する中性子

マグネターは中性子星の一種であり、超新星を生成するのに十分な大きさの星の後に残るが、ブラックホールが崩壊するのに十分な大きさではない。 この残骸が圧縮されて中性子のスープになると、中性子星の物質は幅がわずか約20kmになるまで収縮します。 このコンパクトオブジェクトは、その親星のすべての回転エネルギーを継承し、高速で回転させます。多くの場合、その環境から落下する物質の追加によって強化されます。

多くの場合、この急速な回転はパルサーをもたらします。パルサーは、星が回転すると急速に点滅するように見える放射線源を持つ中性子星です。 他の例では、中性子星は強い磁場で終わり、マグネターになります。 マグネターの強烈な磁力線はその回転によって動かされ、しばしばその環境との高エネルギーの相互作用をもたらします。

しかし、これらの高エネルギー現象は、少なくとも天文学的な観点からは、長く続く傾向はありません。 これらの環境とのエネルギー的な相互作用のすべてにより、中性子星はエネルギーを放出し、その回転を遅くし、それが生成する光の強度を低下させます。 たとえば、磁気浮上式鉄道は、より静かな存在にフェードアウトするまでの寿命はわずか10、000年であると考えられています。

さらに、マグネター星を形成する超新星は、比較的若い星、通常はわずか数百万年前に発生します。

この組み合わせ(早期の星の死と短い磁気寿命)は、若い星が豊富な地域でのみマグネターが見られることを期待していることを意味します。 古い星団はマグネターの形成を見て、何十億年も前に衰退したと考えられていました。

どこから来たの?

大規模な国際チームによる新しい作業には、FRB20200120Eと呼ばれる別の繰り返しFRBソースの発見に関するフォローアップが含まれていました。 FRB 20200120Eの所在を特定するために、チームは最大22個の望遠鏡を使用できるヨーロッパの超長干渉計ネットワークの分析能力に目を向けました。 世界中に広がる。 チームは、5つの個別のFRBを画像化するために、繰り返しのソースに向けられたこれらの望遠鏡を十分に取得することができました。

これらの異なる望遠鏡からのデータ再構成が機能する方法では、1回のスプラッシュでは正確な位置がわかりません。 あるいは、潜在的なサイトのセットを特定することもできます。 これらのバーストのそれぞれに対応するサイトを組み合わせることにより、研究者はFRBソースの潜在的な場所を提供することができました。

この源は、近くの銀河M81にある球状星団であることが判明しました。 FRB 20200120Eの位置とM81内の球状星団の頻度に関する残りの不確実性に基づいて、研究チームは、この球状星団にFRB20200120Eがない確率は約10,000分の1であると推定しています。

このサイトを検索しても、一貫した無線信号の発信源は見つかりませんでした。 X線およびガンマ線望遠鏡での検索に基づいて、高エネルギー源は見つかりませんでした。 したがって、そこには明確な高エネルギー物体はありません。

古いものと新しいものは何ですか?

このサイトはおかしいです。 球状星団の最も特徴的な点は、それらが古代の星のグループで構成されていることです。 中性子星が何十億年もの間形成された超新星があった可能性は低いです。 それで、これはおそらく磁石の存在を除外するでしょう?

完全ではありません。 いくつかのメカニズムは、超新星がないか、それが起こってからずっと後にマグネターを生成することができます。 これらのメカニズムは、主に近くのコンパニオンスターに依存しています。 コンパニオンが普通の星である場合、矮星が中性子星に崩壊するまで、白色矮星に物質を供給することができます。 または、白色矮星と中性子星の異なるグループが融合して、中性子星を生成することもできます。 最後に、私たちは、普通の仲間が、以前は静止していた中性子星に物質を与えることによって、それを「回転」させることができることを知っています。

これらのプロセスのいずれかが、古代の星のグループ内にマグネターを生成する可能性があります。 サイトからの非バーストアクティビティが明らかに存在しないことを考えると、FRB 20200120Eで実際に行われたプロセス(ある場合)を特定するのは難しい場合があります。

いずれにせよ、結果は、磁気がすべてのFRBの源である場合、この発見の前に予想されていたよりもはるかに広い範囲の環境でそれらを見ると予想されるかもしれないことを示唆しています。 非磁性源の考慮をまだ除外したくないかもしれません。

ネイチャー、2022年。DOI: 10.1038 / s41586-021-04354-w ((DOIについて)。

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