Magnetar (reprezentare artistică). Credit: ESO/L. Calçada
Emisiile radio rapide (eng. fast radio bursts, FRB) sunt evenimente cosmice ciudate. Pot dura doar milisecunde, dar în acest timp pot eclipsa o galaxie.
Unele FRB pot apărea de mai multe ori din aceeași locație, în timp ce altele par să apară o singură dată. Încă nu suntem pe deplin siguri ce le cauzează și nici dacă cele două tipuri au aceeași cauză.
Dar folosind observațiile de la radiotelescoape de la sol și observatoare cu raze X din spațiu, începem să ne dăm seama ce este cu FRB.
Majoritatea FRB sunt generate cu mult dincolo de galaxia noastră, așa că, deși le putem stabili locațiile, este dificil să observăm detalii despre cauza lor.
În 2020 am observat o emisie radio rapidă în galaxia noastră. Observațiile ulterioare au descoperit că are originea în regiunea unei stele neutronice foarte magnetizate, cunoscută sub numele de magnetar.
Acest lucru a condus la ideea că magnetarii sunt sursa FRB, posibil prin erupții magnetice similare erupțiilor solare.
Dar magnetarii și stelele asemănătoare Soarelui sunt foarte diferite. Încă nu era clar cum un magnetar ar putea elibera o cantitate atât de uriașă de energie atât de repede, chiar și cu câmpurile lor magnetice intense.
Acum, un nou studiu (Hu, Chin-Ping, et al. “Rapid spin changes around a magnetar fast radio burst.” Nature 626 (2024): 500-504) sugerează că rotația magnetarului joacă un rol cheie.
Studiul se concentrează pe magnetarul FRB 2020. Cunoscut ca SGR 1935+2154, este atât un magnetar, cât și un pulsar. Aceasta înseamnă că emite regulat un semnal radio, pe măsură ce se rotește. Pulsarii sunt folosiți, ca urmare, ca un fel de ceas cosmic pentru orice, de la studiul undelor gravitaționale până la navigarea ipotetică prin galaxie.
Dar, în timp, rotația unui pulsar încetinește pe măsură ce energia de rotație se diminuează din cauza câmpului său magnetic. Prin observarea acestei rate de dezintegrare, astronomii pot înțelege mai bine structura stelelor neutronice și a magnetarilor.
Dar uneori rata de rotație se va schimba brusc. Este cunoscut sub numele de „glitch” dacă rotația accelerează brusc și „anti-glitch” dacă încetinește brusc. Se crede că acestea apar atunci când există un fel de schimbare structurală bruscă în steaua neutronică, cum ar fi un cutremur stelar.
În 2022, sonda spațială Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NUSTAR) a NASA și Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) de pe Stația Spațială Internațională au observat ambele o altă emisie radio rapidă de la SGR 1935+2154.
Amândouă au obținut date în registrul razelor X despre magnetar, înainte, în timpul și după emisie.
Echipa de cercetători a analizat apoi observațiile radio în același timp și a constatat o scădere a ratei de rotație a pulsarilor în timpul emisiei. Aceasta implică o legătură între rotație și emisie.
Astronomii au observat o serie de emisii de raze X neregulate de la SGR 1935+2154 cu puțin înainte de emisia radio rapidă, apoi o accelerare bruscă a rotației („glitch”), emisia radio rapidă, urmată de o revenire la rata de rotație obișnuită.
Aceasta este rezultatul unei singure observații, dar se pare că magnetarul avea energia magnetică necesară pentru a fi eliberată înainte de emisia radio rapidă, iar schimbarea rotației a creat condițiile necesare pentru a genera FRB.
Traducere și adaptare după Power of magnetism, publicat sub licența CC BY-NC 2024.
