Radiostrålning upptäckt komma från spiralerna i spiralgalaxer

 

Radiostrålutsläppen kommer plötsligt utan förvarning och från skilda platser och försvinner på ett ögonblick. De kallas snabba radiosprängningar (FRB). Hittills har astronomer detekterat ungefär 1000 st under de senaste 20 åren.

Av dessa har enbart 15 kunnat spåras till den galax varifrån det skedde. Astronomer har nu med  NASA:s rymdteleskop Hubble spårat platserna i de galaxer där  de kom (tidigare var det bara galaxerna som spårats).  Fem korta, kraftfulla radiostrålexplosioner kom från en spiralarm i fem olika avlägsna spiralgalaxer. Avlägsna innebär att det var länge sedan det skedde. Vi räknar i ljusår. Ett ljusår är ett jordiskt år eller den tid ljuset färdas under ett år.

 

Dessa extraordinära händelser (FRB) genererar lika mycket energi på en tusendels sekund som solen under ett år. Då dessa övergående radiostrålpulser försvinner mycket snabbare än det tar att blinka har forskare svårt att spåra var de kommer ifrån och än mindre avgöra vilken typ av objekt eller föremål som orsakar dem.

Att lokalisera varifrån de kommit och vilka galaxer de härstammar från är viktigt för att avgöra vilka astronomiska händelser som utlöser så intensiv energi. Den nya Hubble-undersökningen av åtta FRB hjälper forskare att begränsa listan över möjliga FRB-källor.

 

– Våra resultat är nya och spännande. Detta är den första högupplösta bilden på en population av FRB och Hubblebilderna har nu lokaliserat att de (åtminstone vissa) kommer från spiralarmar i galaxer, säger Alexandra Mannings vid University of California, Santa Cruz, studiens huvudförfattare. – De flesta galaxerna där de upptäckts är massiva, relativt unga och där bildas fortfarande stjärnor. ( vi ser och upplever händelser långt tillbaks i universums ungdom (min anm.) när vi ser det ske i mycket avlägsna galaxer).

Uppgifterna stödjer en bild av att  FRB sannolikt inte kommer från de allra yngsta, mest massiva stjärnorna utan något äldre men likväl inte gamla galaxer.

 

Dessa ledtrådar hjälper forskarna att utesluta några av de möjliga utlösarna av dessa utsläpp inklusive eventuella samband med de yngsta (supernovor och stjärnor), mest massiva stjärnorna, som genererar gammastrålningssprängningar och vissa typer av supernovor.

 En annan troligast osannolik källa är att sammanslagningen av neutronstjärnor skulle vara källans orsak då en sådan händelse resulterar i supernovaexplosioner. Dessa sammanslagningar tar miljarder år för att utlösas och finns vanligtvis långt från spiralarmarna i äldre galaxer där inte längre  stjärnor bildas.  Neutronstjärnor är ju gamla åldrande stjärnors slutstadium.

Teamets Hubble-resultat överensstämmer dock med den ledande teorin att FRB kommer från magnetarer. Magnetarer är en typ av neutronstjärna med kraftfulla magnetfält. De kallas de starkaste magneterna i universum, med magnetfält som är 10 biljoner gånger kraftfullare än en kylskåpsdörrmagnet. Astronomer kopplade förra året observationer av en FRB som detekterats i Vintergatan med en region där en känd magnetar finns.

 

"På grund av deras starka magnetfält är magnetarer ganska oförutsägbara", förklarade Fong. " Därför anses FRB: er komma från utsläpp från unga magnetarer. Massiva stjärnor går igenom stjärnutvecklingen och blir neutronstjärnor, av vilka några kan vara starkt magnetiserade, vilket leder till facklor och magnetiska processer på deras ytor vilket kan avge radiostrålning.

" Även om Hubble-resultaten är spännande, säger forskarna att det behövs fler observationer för att utveckla en mer definitiv bild av dessa utsläpp och dess källa. "Det här är ett nytt och spännande forskningsområde", säger Fong.

Vad som orsakar det snabba oroliga utsläppet är ännu en gåta. Men kanske kan det vara medelgamla  galaxers ostabilitet och rörelser som ger någon slags effekt som får utlopp i spiralarmarna likt ett åsknedslag i ett oroligt väderläge på jorden där elektriska urladdningar sker. Vi vet ju inte varför och hur en spiralformad galax bildas (min anm.). Vi vet inte heller säkert hur åskväder på jorden bildas var blixtrar uppstår och vilken kraft en blixt på väg får. Kanske teorin om att magnetarer är en del i mysteriet.

Bild från vikipedia på en vacker spiralgalax NGC 3031. OBS vår galax vintergatan är även en spiralgalax och vi finns med vårt solsystem där i kanten av en spiralarm.

Skolbarn hjälper till att mäta storleken av galaxers svarta hål.

I troligen alla galaxers  centrum finns ett svart hål. Tills för inte så länge sedan var det svårt att mäta hur stort detta var i en speciell galax.

Men nu har en formel hittats för hur sambandet mellan en spiralgalax armar och storleken på en galax svarta hål upptäckts.

OBS: det gäller bara spiralgalaxer vilka kan delas upp klassmässigt utefter storleken av dess spiralarmar. Övriga former av galaxer har ännu inte upptäckts en formel eller ett samband med för att räkna ut deras svarta hål utifrån deras formbildning. Men troligen finns det.

Formeln utefter olika slag av spiralgalaxer och dess mätning är relativ lätt och kan läsas mer om här.

Även skolbarn kan i sina klassrum om de har rätt mätutrustning hjälpa till med mätningar av nyupptäckta eller tidigare ej mätade spiralgalaxers armar för att den vägen katalogisera dessa.

Ett säkert intressant område för många skolbarn på en eller flera matematiklektioner eller fysiklektioner.

OBS bilden har inget med artikeln att göra men i länken ovan kan lösas om projektet.