Använda olika markbaserade anläggningar över hela världen, ett internationellt team av astronomer har utfört långvariga flerfrekvensradioobservationer av en galaktisk magnetar känd som SGR J1935+2154. Resultaten av observationskampanjen, publicerad 10 mars på arXiv.org, belysa egenskaperna hos radioemission från denna källa.

Magneter är neutronstjärnor med extremt starka magnetfält, mer än kvadrilljoner gånger starkare än magnetfältet på vår planet. Nedbrytning av magnetfält i magnetarer driver emissionen av högenergisk elektromagnetisk strålning, till exempel, i form av röntgenstrålar eller radiovågor.

Soft Gamma-ray Repeater (SGR) J1935+2154 upptäcktes ursprungligen av Burst Alert Telescope ombord på NASA:s Swift-rymdfarkost, som en röntgenstråle i juli 2014. Efterföljande observationer av denna källa gjorde det möjligt för astronomerna att klassificera den som en magnetar och de fann att källan blev aktiv igen i april 2020, när den visade flera skurar.

Den 28 april, 2020, ett mycket ljust radioutbrott av SGR J1935+2154 identifierades som visade sig vara ljusare än något radioutbrott sett från någon galaktisk källa hittills. Dessutom, motsvarande energi för detta utbrott uppskattades vara mellan en och två storleksordningar mindre än motsvarande energi för de svagaste snabba radioskurarna (FRB).

FRB:er är intensiva skurar av radioemission som varar i millisekunder och visar upp det karakteristiska spridningssvepet för radiopulsarer. Den fysiska naturen hos dessa skurar är okänd, och astronomer har övervägt en mängd olika förklaringar, inklusive synkrotronmaser-emission från unga magnetarer i supernovarester, och kosmiska strängkuspar.

För att verifiera om SGR J1935+2154 och andra magnetarer kan vara ursprunget till FRB, en grupp forskare ledd av Benjamin Stappers från University of Manchester, genomförde flerfrekvensradioobservationer av denna magnetar. För det här syftet, de använde faciliteter inklusive Arecibo Observatory, Effelsberg 100-m-teleskopet och Low Frequency Array (LOFAR).

"Magnetarer är en lovande kandidat för ursprunget till FRB. Detekteringen av en extremt lysande radioskur från den galaktiska magnetaren SGR J1935+2154 den 28 april 2020 gav trovärdighet till denna hypotes. Vi rapporterar om samtidiga och icke-simultana observationskampanjer med hjälp av Arecibo, Effelsberg, LOFAR, MeerKAT, MK2 och Northern Cross radioteleskop och MeerLICHT optiska teleskop dagarna och månaderna efter händelsen den 28 april, " skrev laget i tidningen.

Enligt forskningen, intervallet av pulsenergier vid vilka enpulsemission har detekterats från SGR J1935+2154 och de till synes korta tidsskalorna indikerar att källan är exceptionellt variabel. Astronomerna tillade att denna variation är relativt hög jämfört med andra magnetarer i Vintergatan.

Observationerna misslyckades med att detektera några signifikanta enstaka radiopulser ner till fluensgränser mellan 25 mJy ms och 18 Jy ms. Dessutom, ingen punktliknande ihållande eller övergående emission identifierades vid platsen för magnetaren, och heller ingen optisk emission upptäcktes under observationskampanjen.

SGR J1935+2154 har ett spridningsmått (DM) på ca 333 st/cm ³ och beräknas vara belägen troligen omkring 21, 000 ljusår bort. Med hänsyn till dessa parametrar, tillsammans med fynden angående utsläpp från SGR J1935+2154, astronomerna drar slutsatser om den möjliga kopplingen mellan denna magnetar och FRB.

"De optiska observationerna av fältet i kombination med magnetarens DM tillät oss att få en avståndsuppskattning för magnetaren, som stödjer ett närmare avstånd. Detta skulle tyda på att den FRB-liknande skuren kan vara en faktor på två eller mer mindre ljus än tidigare trott och därmed ungefär två storleksordningar svagare än den minst lysande av de kända extragalaktiska FRB-pulserna, ", avslutade forskarna.

© 2021 Science X Network