İlk "yıldırım saldırımızı" zaten gözlemledik mi?

 Radyo patlaması, yaşamak için çok büyük bir nötron yıldızından gelebilir.

CHIME teleskobu, hızlı radyo patlamalarını yakalamada ustalığını kanıtladı.

Araştırmacılar, bir veri koleksiyonunu tarayarak, aşırı büyük bir nötron yıldızının ani çöküşünün neden olduğu tuhaf bir astronomik olay olan ilk "blitzar"ı zaten gözlemlediğimize dair kanıtlar keşfetmiş olabilir. Olay, iki nötron yıldızının daha önceki bir birleşmesinden kaynaklanıyor; bu, hızlı dönüşüyle hemen çökmesini engelleyen kararsız bir ara nötron yıldızı yaratır. Bir yıldırımda, nötron yıldızının güçlü manyetik alanları dönüşünü yavaşlatır ve birleşmeden birkaç saat sonra bir kara deliğe çökmesine neden olur.

Bu çöküş, manyetik alanlara güç sağlayan dinamoyu aniden siler ve enerjilerini hızlı bir radyo patlaması şeklinde serbest bırakır. Analizi yapan araştırmacılar, bu fenomenin bu olayların tekrarlanmayan formlarını açıklayabileceğini öne sürüyorlar.

yaşamak için çok büyük

Bir nötron yıldızı bir kara deliğe dönüşmeden önce ne kadar büyüyebilir? İyi bir cevabımız yok, çünkü bu devasa nesnelerden birinin içindeki tuhaf madde biçimlerine ne olduğundan emin değiliz. Yıldıza adını veren nötronların hayatta kalıp kalmadıklarını veya bileşen kuarklarına ayrılıp ayrılmadıklarını bile bilmiyoruz. Cevabın "duruma göre değişir" ibaresini içerdiği can sıkıcı sorulardan biri.

Bağlı olduğu en büyük şey, nötron yıldızının ne kadar hızlı döndüğüdür. Yeterince hızlı bir dönüş, nötron yıldızının dış katmanları üzerindeki yer çekimine karşı koyabilir ve hayatta kalamayacak kadar ağır olan bir şeyi bir süreliğine tutabilir. Dönüş yavaşlarsa, her şey hızla bir tekilliğe dönüşecek. Bu yıldızlardan birini yavaşlatmanın en basit yolu, ortamdaki yüklü parçacıklarla etkileşime girerek nesnenin dönüşünde bir sürükleme yaratacak olan manyetik alanıdır.

Bunlar, bir nötron yıldızının birleşmesini ve bir yıldırım yaratmasını sağlayan koşullardır. Nötron yıldızları yeterince ağırsa, birleşmeleri kütle sınırının üzerinde bir nesne yaratacak ve bu da onun bir kara deliğe dönüşmesine neden olacaktır. Ancak çarpışmanın, nesneyi çökemeyecek kadar hızlı döndürmesi de olasıdır. Çalkalanan, süperakışkan iç yapıları, yoğun bir manyetik alanı destekleyen, potansiyel olarak nesneyi bir manyetar yapan ama kesinlikle dönüşünü yavaşlatan bir dinamoya ev sahipliği yapabilir. Bu dengenin dinamikleri, yıldırımın nötron yıldızı birleşmesinden sonraki saatler içinde gerçekleşmesi gerektiği şekildedir.

Çökme gerçekleştiğinde, manyetik alanları yaratan dinamo, nötron yıldızının geri kalanıyla birlikte kaybolur. Bu alana sarılmış çok fazla enerji var ve nötron yıldızının kaybı, onu yeni makalenin "manyetosferi atmak" olarak adlandırdığı bir süreçte serbest bırakıyor. Bu enerji patlaması, potansiyel olarak tespit edebileceğimiz bir şeydir.

Dalgalar ve patlamalar

Veya "potansiyel olarak zaten algılamış" olun. Bir süredir, yoğun manyetik alanlara sahip bir bölgeden çıkan enerji patlamalarını tespit ediyoruz. Bu hızlı radyo patlamaları (FRB'ler) bazen tekrar eder ve magnetar adı verilen yoğun manyetik nötron yıldızlarıyla ilişkilendirilirler. Ancak hiç tekrar etmeyen bazı FRB'ler de var, bu da onları üreten koşulların kaynaklarını yok edebileceğini düşündürüyor. Bu bir yıldırımla tutarlı.

Yeni çalışma için, bir araştırma ekibi iki tür gözlemevi tarafından yayınlanan verilerden yararlandı. Bunlardan biri, nötron yıldızları da dahil olmak üzere devasa nesneler birleştiğinde üretilen yerçekimi sinyallerini tanımlayabilen LIGO/VIRGO yerçekimi dalgası algılama işbirliğidir. İkincisi, FRB'leri bulmada son derece iyi olduğu ortaya çıkan başka bir şey için tasarlanmış bir gözlemevi olan Kanada Hidrojen Yoğunluğu Haritalama Deneyi.

Arama nispeten basitti: Araştırmacılar, FRB'nin yerçekimi dalgalarından bir günden daha kısa bir süre sonra gelmesiyle, her iki gözlemevi tarafından kabaca aynı zamanda ve gökyüzünün aynı bölgesinde meydana gelen olayları aradılar. Yerçekimi dalgaları tarafından tespit edilen 21 nötron yıldızı birleşmesinden, toplam biri bir FRB ile eşleştirildi ve FRB 20190425A, GW190425'ten yaklaşık 2,5 saat sonra geldi.

Çevrimiçi olarak daha fazla dedektör elde edene kadar, yerçekimi dalgası olayları yalnızca gökyüzünün geniş bir şeridinde yerelleştirilebilir, bu nedenle kesin olarak söyleyebileceğimiz tek şey, FRB'nin nötron yıldızının bulunduğu yerde olma ihtimalinin yüzde 70 olduğu bir alanda meydana geldiğidir. birleşme gerçekleşti. Ama aynı zamanda doğru mesafeydi ve çok fazla nötron yıldızı birleşimi saptamıyoruz. Sonuç olarak, araştırmacılar bu ortak yerleşimin tesadüfen meydana gelme olasılığını yalnızca 0,004 olarak tahmin ediyorlar.

Blitz üzerindeki sınırlar

Eğer bu araştırma doğruysa FRB diye bir araya getirdiğimiz olaylar aslında iki farklı olayın ürünü. Tekrarlanan olaylar, bir magnetarın etrafındaki ortamda meydana gelir. Tek atımlık olaylar, oldukça manyetize olmuş bir nötron yıldızının oluşumundan birkaç saat sonra ölmesiyle tetiklenir.

FRB 20190425A4/GW190425 bir yıldırımı temsil ediyorsa, astrofizik onları modellemek için oldukça fazla bilgisayar zamanı harcadığından, olayın fiziğinin nasıl görünmesi gerektiğine dair zaten iyi bir fikrimiz var. Sonuç olarak, bu tek olay bile dahil olan süreçlere bazı sınırlamalar getirebilir. Yerçekimi dalga dedektörleri, birleşme öncesi nötron yıldızlarının muhtemelen Güneş kütlesinin 1,35 ve 2,0 katı olduğunu, birleşme sonrası nesnenin ise 3,2 güneş kütlesinin biraz üzerinde olduğunu gösteriyor. Bu bilgilere dayanarak, araştırmacılar maksimum nötron yıldızı kütlesini Güneş kütlesinin 2,6 ila 3,0 katı arasında bir yerde sınırladılar. Bundan daha büyüğü ve çöker.

Bu olaylardan ne kadar çok görürsek, bu nesnelerin fiziği üzerinde o kadar iyi kısıtlamalarımız olur. Bu olayların her ikisi de son derece öngörülemez olduğundan, gerçekleştiğinde yakalamamızı sağlamak için sürekli olarak veri toplayan birkaç gözlemevi oluşturduk. Bu nedenle, şimşekler düzenli olaylarsa, daha fazlasını görmemiz uzun sürmez.