Astronomii fac prima detectare a undelor radio polarizate în jeturile Gamma Ray Burst – ScienceDaily


Bunăstarea și echipamentele științifice de ultimă oră au permis oamenilor de știință să observe un avion Gamma Ray Burst cu un telescop radio și să detecteze pentru prima dată polarizarea undelor radio – pentru a ne apropia mai mult de înțelegerea a ceea ce cauzează cel mai puternic explozii.

Exploziile Gamma Ray (GRBs) sunt cele mai energice explozii din univers, strălucind jeturi puternice care călătoresc prin spațiu la peste 99,9% viteza luminii, ca o stea mult mai masivă decât soarele nostru se prăbușește la sfârșitul vieții sale pentru a produce o gaură neagră.

Studiind lumina de la jeturile Gamma Ray Burst, pe măsură ce o detectăm că călătorim prin spațiu, este cea mai bună speranță a noastră de a înțelege modul în care se formează aceste jeturi puternice, dar oamenii de știință trebuie să poată obține rapid telescoapele lor și să obțină cele mai bune date. Detectarea undelor radio polarizate de la un jet de explozie, făcută de o nouă generație de telescoape radio avansate, oferă noi indicii acestui mister.

Lumina de la acest eveniment special, cunoscut sub numele de GRB 190114C, care a explodat cu forța de milioane de soare în valoare de TNT cu aproximativ 4,5 miliarde de ani în urmă, a ajuns la Observatorul Neil Gehrels Swift al NASA pe 14 ianuarie 2019.

O alertă rapidă de la Swift a permis echipei de cercetare să direcționeze telescopul Atacama Large Millimeter / Sub-milimetru Array (ALMA) din Chile pentru a observa explozia la doar două ore după ce Swift la descoperit. Două ore mai târziu, echipa a putut observa GRB din telescopul Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) când a devenit vizibil în New Mexico, SUA.

Combinarea măsurătorilor de la aceste observatoare a permis echipei de cercetare să determine structura câmpurilor magnetice din interiorul jetului în sine, ceea ce afectează modul în care lumina radio este polarizată. Teoriile prevăd aranjamente diferite ale câmpurilor magnetice din jet, în funcție de originea câmpurilor, astfel încât captarea datelor radio permite cercetătorilor să testeze aceste teorii cu observații de la telescoape pentru prima dată.

Echipa de cercetare, de la Universitatea din Bath, Universitatea Northwestern, Universitatea Open University din Israel, Universitatea Harvard, Universitatea California de Stat din Sacramento, Institutul Max Planck din Garching și Universitatea Liverpool John Moores au descoperit că numai 0,8% polarizat, ceea ce înseamnă că câmpul magnetic al jetului a fost comandat numai pe patch-uri relativ mici – fiecare mai puțin de aproximativ 1% din diametrul jetului. Pacele mai mari ar fi produs lumină mai polarizată.

Aceste măsurători sugerează că câmpurile magnetice pot juca un rol structural mai puțin semnificativ în jeturile GRB decât se credea anterior.

Acest lucru ne ajută să restrângem posibilele explicații privind cauzele și puterile acestor explozii extraordinare. Studiul este publicat în Astrophysical Journal Letters.

Primul autor, Dr. Tanmoy Laskar, de la grupul University of Bath din Astrofizica, a declarat: "Vrem sa intelegem de ce unele stele produc aceste jeturi extraordinare atunci cand mor si mecanismul prin care aceste jeturi sunt alimentate – cele mai rapide ieșiri cunoscute din univers , se deplasează la viteze apropiate de cele ale luminii și strălucesc cu luminozitatea incredibilă a peste un miliard de soare combinate.

"Am fost într-o cabină pe drumul spre aeroportul O'Hare din Chicago, după o vizită cu colaboratori, când a izbucnit izbucnirea. Luminozitatea extremă a acestui eveniment și faptul că era vizibilă în Chile imediat, pentru studiul nostru, așa că am contactat imediat ALMA pentru a spune că vom urmări acest lucru, în speranța de a detecta primul semnal de polarizare radio.

"A fost intamplator faptul ca tinta a fost bine plasata pe cer pentru observatii atat cu ALMA in Chile, cat si cu VLA in New Mexico.Ambele facilitati au raspuns repede si vremea a fost excelenta.Am petrecut doua luni intr-un proces dureros pentru a ne asigura ca măsurarea a fost reală și fără efecte instrumentale. Totul a fost verificat și asta a fost interesant.

Dr. Kate Alexander, care a condus observațiile VLA, a declarat: "Datele de frecvență mai scăzute din VLA au confirmat faptul că vedem lumina din jetul în sine, mai degrabă decât din interacțiunea jetului cu mediul său".

Dr. Laskar a adăugat: "Această măsurătoare deschide o nouă fereastră în știința GRB și studiile aerienelor energetice astrofizice. Dorim să înțelegem dacă nivelul scăzut de polarizare măsurat în acest eveniment este caracteristic tuturor GRB-urilor și, dacă da, ce ar putea spuneți-ne despre structurile magnetice din jeturile GRB și despre rolul câmpurilor magnetice în jeturile de alimentare în univers. "

Profesorul Carole Mundell, șeful Astrofizicii de la Universitatea din Bath, a adăugat: "Sensibilitatea deosebită a ALMA și răspunsul rapid al telescoapelor ne-au permis pentru prima dată să măsuram rapid și precis gradul de polarizare a microundelor de la un GRB după ce au izbucnit doar două ore după explozie și au cercetat câmpurile magnetice despre care se crede că conduc aceste ieșiri puternice, ultra-rapide. "

Echipa de cercetare intenționează să vâneze pentru mai multe GRB-uri pentru a continua să dezlănțuiască misterele celor mai mari explozii din univers.

.



Cititi mai mult pe sciencedaily.com

Lasă un răspuns