Zespół naukowców ujawnił polaryzację kołową w aktywnych powtarzających się szybkich błyskach radiowych na podstawie precyzyjnych obserwacji przy użyciu radioteleskopu FAST.
Wyniki ich badań zostały opublikowane w Science Bulletin.
Szybkie błyski radiowe (FRB) są najjaśniejszymi rozbłyskami radiowymi we Wszechświecie. Szacowana energia równoważna jednego zdarzenia FRB może rywalizować z energią Słońca w ciągu całego dnia lub nawet miesiąca do roku.
Od czasu zgłoszenia pierwszego FRB w 2007 roku odkryto ponad 600 źródeł FRB, z których większość została wykryta tylko raz. Mniej niż 5% wszystkich FRB ma powtarzające się rozbłyski, wśród których mniej niż 10 można określić jako aktywne.
Jako jedna z podstawowych własności fal elektromagnetycznych, polaryzacja niesie ze sobą krytyczne informacje o wewnętrznych własnościach FRB i ich otoczeniu. Wiele zwykłych źródeł światła, w tym żarówki i większość gwiazd, takich jak nasze Słońce, emituje światło niespolaryzowane. Polaryzacja liniowa została wykryta w prawie wszystkich powtarzających się FRB. Polaryzacja kołowa pozostaje jednak stosunkowo rzadka. Tylko jeden powtarzający się FRB, nazwany FRB 20201124A, został zgłoszony z polaryzacją kołową.
FRB 20121102A jest pierwszym znanym powtarzającym się FRB. FRB 20190520B odkryty przez Commensal Radio Astronomy FAST Survey (CRAFTS), jest pierwszym aktywnym powtarzającym się FRB. Są to jedyne odkryte powtarzające się FRB związane z trwałymi źródłami radiowymi, co może świadczyć o ich młodości i mieć związek z ich hiperaktywną naturą. FAST zdołał uchwycić niezwykle aktywne epizody dla tych dwóch FRB, co pozwoliło na precyzyjną charakterystykę ich polaryzacji.
Dzięki systematycznej analizie danych, badacze wykryli polaryzację kołową w mniej niż 5% rozbłysków z obu FRB. Maksymalny stopień polaryzacji kołowej wyniósł aż 64%. Duży stopień polaryzacji kołowej nie sprzyja propagacji wielościeżkowej jako przyczyny. Obecnie realne hipotezy obejmują konwersję Faradaya i/lub mechanizm promieniowania wewnętrznego źródła.
Jak na razie polaryzacja kołowa występuje najwyraźniej częściej w niepowtarzających się FRB niż w powtarzających się. Warunki do generowania polaryzacji kołowej w powtarzających się FRB powinny być rzadsze.
Ta praca zwiększyła liczbę powtarzających się FRB z polaryzacją kołową z jednego do trzech. Wykrycie polaryzacji kołowej w FRB 20121102A, FRB 20190520B i FRB 20201124A może sugerować, że polaryzacja kołowa jest powszechną cechą, chociaż występuje sporadycznie, w powtarzających się FRB.
Dalsza systematyczna i precyzyjna charakterystyka polaryzacji za pomocą FAST rzuci nowe światło na mechanizm emisji FRB i ostatecznie pomoże odkryć pochodzenie takich tajemniczych zdarzeń w naszym dynamicznym Wszechświecie.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
CAS
Na ilustracji: Wizja artystyczna przedstawiająca FAST wykrywający polaryzację kołową z dwóch aktywnych FRB z trwałego źródła radiowego. Źródło: ScienceApe and LI Di.