Enigma exploziilor rapide de unde radio

Pentru prima data astronomii au reusit sa identifice sursa unor unde radio extrem de scurte, însa foarte intense, asa-numitele radio burst, ca fiind situata într-o galaxie la circa 2,5 miliarde ani-lumina de noi. Care este însa mecanismul specific care genereaza aceste unde radio înca nu se stie, chiar daca exista mai multe teorii, printre care cele conform carora ar fi cauzate de stele de neutroni sau de gauri negre.

De când au fost masurate pentru prima data acum circa zece ani, în 2007, exploziile de unde radio au uimit astronomii, prin caracteristicile lor. Durata extrem de scurta, de doar câteva milisecunde, intensitatea foarte mare, precum si faptul ca majoritatea erau masurate o singura data, fara a se repeta, fac ca studiul lor sa fie foarte dificil.

Din 2007 pâna în prezent alte 17 astfel de explozii de unde radio (radio bursts) au fost masurate de radiotelescoape în lumea întreaga. Din fericire, într-un caz fenomenul s-a repetat si a fost masurat de mai multe ori de catre Arecibo Observatory în 2012. Denumita FRB121102 aceasta sursa de unde radio a fost ulterior studiata ce antenele radio Very Large Array (VLA) din Sococrro. Într-o perioada de circa 6 luni VLA a reusit sa masoare sase evenimente care proveneau din aceeasi regiune. Exploziile radio erau însotite de unde radio mai putin intense, însa de durata mai mare. Cu ajutorul telescopului Gemini din Hawaii s-a reusit sa se identifice în final sursa acestor unde radio. Este vorba despre o galaxie pitica situata la 2,5 miliarde de ani-lumina fata de noi. Aceasta galaxie are un numar de stele de circa 1000 mai mic decât galaxia noastra si este cam o zecime ca dimensiune din aceasta.

Ce anume ar putea genera aceste unde radio asa de intense?

Una dintre posibilele surse, sustin cercetatorii, ar putea sa fie o stea de neutroni. Acest tip de stele ia nastere în urma exploziei unei stele masive, când steaua a consumat combustibilul pe care îl avea la dispozitie si care o mentinea stabila si luminoasa prin reactiile de fuziune nucleara. Stelele de neutroni au câmpuri magnetice care pot sa fie extrem de intense si pot genera radiatie electromagnetica, precum undele radio masurate de radio-telescoapele noastre.

Faptul ca sursa undelor radio este o galaxie asa de mica ar putea avea de a face cu compozitia acesteia. Într-o galaxie mica exista mai putine elemente grele si mai mult gaz de gen hidrogen sau heliu. Stelele care iau nastere în astfel de galaxii sunt de obicei mai mari decât stelele din galaxiile în care existe elemente mai grele decât heliul. Tocmai astfel de stele masive traiesc mai putin si dau nastere stelelor de neutroni în urma mortii lor.

Anumiti cercetatori însa sustin ca sursa undelor radio nu ar fi o stea de neutroni, ci o gaura neagra care se alimenteaza cu gaz si praf în interiorul galaxiei pitice. În momentul în care gazul sau praful cad în gaura neagra existenta unor câmpuri electromagnetice deosebit de intense da nastere unor unde radio, care ar putea fi tocmai cele observate de noi.

Identificarea sursei undelor radio FRB121102 este deosebit de importanta, întrucât va permite în viitor observarea acestei galaxii pitice cu ajutorul altor instrumente care sa acopere întregul spectru electromagnetic: de la undele radio la razele gama (fotoni cu energie foarte mare). Unul dintre obiectivele viitoare este de a determina structura temporala a exploziilor de unde radio: au acestea o perioada fixa sau sosesc în mod aleator? Daca se va demonstra ca au o periodicitate, atunci ipoteza conform careia sursa lor este o stea de neutroni devine din ce în ce mai probabila.

Identificarea pe viitor a altor surse de unde radio intense si rapide (radio bursts)  ne va permite sa întelegem daca acestea iau nastere în galaxii pitice, precum cea studiata în prezent sau, dimpotriva, acesta este un caz particular, în realitate sursele de unde radio fiind raspândite în galaxii de diverse forme si marimi.

scientia.ro

Bogdan

Pentru fiecare de ce trebuie sa existe un cum