Dengan menghubungkan dua teleskop radio terbesar di dunia, para astronom telah menemukan bahwa angin biner sederhana tidak dapat menyebabkan periodisitas yang membingungkan dari ledakan radio cepat. Ledakan mungkin berasal dari bintang neutron yang sangat termagnetisasi dan terisolasi. Penemuan radio juga menunjukkan bahwa ledakan radio cepat, beberapa peristiwa paling energik di alam semesta, tidak memiliki materi terselubung. Transparansi ini meningkatkan kepentingannya bagi kosmologi. Hasilnya ditampilkan dalam format sifat pemarah minggu ini.

Warna radio

Menggunakan “radio Colors’ menghasilkan terobosan cahaya optikWarna adalah bagaimana mata membedakan masing-masing panjang gelombang. Pelangi berubah dari cahaya optik biru dengan panjang gelombang lebih pendek ke cahaya optik merah dengan panjang gelombang lebih panjang. Tetapi radiasi elektromagnetik yang tidak dapat dilihat oleh mata manusia, karena panjang gelombangnya terlalu panjang atau terlalu pendek, juga nyata. Para astronom menyebutnya “cahaya ultraviolet” atau “cahaya radio”. Cahaya radio pelangi melampaui tepi merah yang kita lihat. Pelangi radio yang sama juga beralih dari radio gelombang pendek “biru” ke radio gelombang panjang “merah”. Panjang gelombang radio satu juta kali lebih panjang dari panjang gelombang optik biru dan merah, tetapi pada dasarnya hanya “warna”: warna radio.

Tim astronom sekarang telah mempelajari ledakan radio cepat pada dua panjang gelombang radio – satu jauh lebih biru dan yang lainnya jauh lebih merah – pada waktu yang sama. Semburan radio cepat adalah beberapa kilatan paling terang di langit radio, tetapi mereka memancarkan di luar penglihatan manusia kita. Itu hanya berlangsung sekitar 1/1000 detik. Daya yang dibutuhkan untuk membentuk ledakan radio cepat harus sangat tinggi. Namun, sifat pastinya tidak diketahui. Beberapa ledakan radio cepat berulang, dan dalam kasus FRB 20180916B, pengulangan ini bersifat siklik. Periodisitas ini menyebabkan serangkaian model di mana semburan radio cepat datang dari sepasang bintang yang mengorbit satu sama lain. Orbit biner dan angin bintang Kemudian buat jurnalnya. “Angin bintang yang kuat yang datang dari pendamping sumber ledakan radio cepat diharapkan memungkinkan sebagian besar cahaya radio biru panjang gelombang pendek untuk keluar dari sistem. Tetapi radio gelombang panjang yang lebih merah harus dilarang bahkan lebih, atau bahkan sepenuhnya,” kata Ines Pastor-Marazuela (Universitas Amsterdam dan Astron), penulis pertama publikasi tersebut.

Gabungkan Westerbork dan LOFAR

Untuk menguji model ini, tim astronomi menggabungkan LOFAR dan teleskop Westerbork yang diperbarui. Dengan demikian, mereka dapat mempelajari FRB 20180916B secara bersamaan dengan dua warna radio. Westerbork melihat panjang gelombang paling biru dari 21 cm, dan LOFAR mengamati panjang gelombang yang lebih merah dari 3 m. Kedua teleskop merekam film radio pada ribuan frame per detik. Sebuah superkomputer berdasarkan pembelajaran mesin telah menemukan ledakan cepat. “Setelah kami menganalisis data, dan membandingkan dua warna radio, kami sangat terkejut,” kata Pasteur Marazuela. “Model angin biner saat ini telah meramalkan bahwa semburan seharusnya hanya bersinar biru, atau setidaknya bertahan lebih lama di sana. Tapi kami melihat dua hari semburan radio yang lebih biru, diikuti oleh tiga hari semburan radio yang lebih merah. Kami mengesampingkan model asli sekarang – sesuatu harus terjadi. lain”.

Deteksi ledakan radio cepat adalah yang pertama dengan LOFAR. Tak satu pun dari mereka telah terlihat pada panjang gelombang lebih dari 1 meter sampai saat itu. Dr. Yogesh Maan dari ASTRON mengarahkan pandangannya pertama pada ledakan LOFAR: “Sangat menyenangkan mengetahui bahwa ledakan radio cepat bersinar pada panjang gelombang yang begitu panjang. Setelah melalui sejumlah besar data, saya kesulitan mempercayainya pada awalnya, meskipun penemuan itu menarik Segera lebih banyak ledakan muncul.” Temuan ini penting karena berarti panjang gelombang panjang, emisi radio merah dapat lepas dari lingkungan sekitar sumber ledakan radio cepat. “Fakta bahwa beberapa semburan radio cepat hidup di lingkungan yang bersih, relatif tidak tertutup oleh kabut elektron padat di galaksi induk, sangat menarik,” kata rekan penulis Dr Liam Connor (U Amsterdam / Astron). “Ledakan radio cepat seperti itu akan memungkinkan kita untuk memburu materi barionik yang sulit ditemukan yang masih belum ditemukan di alam semesta.”

magnetis

Teleskop LOFAR dan sistem Apertif di Westerbork sangat besar, tetapi terobosan dibuat karena tim menghubungkan keduanya secara langsung, seolah-olah mereka adalah satu. Peneliti utama Dr. Joeri van Leeuwen (ASTRON/U. Amsterdam) mengatakan: “Kami menyiapkan sistem pembelajaran mesin waktu nyata di Westerbork yang memperingatkan LOFAR ketika ledakan terjadi, tetapi kami tidak melihat ledakan LOFAR secara bersamaan. Pertama, kami mengira itu adalah kabut di sekitar semburan radio cepat. Itu menghalangi semua semburan merah – tapi yang mengejutkan, segera setelah semburan biru berhenti, semburan merah muncul lagi. Saat itulah kami menyadari bahwa model angin biner sederhana dikesampingkan. Semburan radio cepat itu telanjang, dan bisa dibuat oleh magnet.”

magnet ini adalah bintang neutron, memiliki kerapatan yang jauh lebih tinggi daripada timbal, dan juga sangat magnetis. Medan magnet mereka berkali-kali lebih kuat daripada magnet terkuat di laboratorium Bumi mana pun. “Magnetar yang terisolasi dan berputar perlahan lebih baik menjelaskan perilaku yang kami deteksi,” kata Pasteur Marazuela. “Ini seperti menjadi seorang detektif – Anda telah mempersempit catatan kami sedikit ledakan radio Model dapat bekerja.

Dipersembahkan oleh ASTRON