• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Den ojämna miljön för en sällsynt kosmisk explosion avslöjades

    En konstnärs uppfattning om FBOT. Kredit:Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

    Forskare från National Center for radio Astrophysics vid Tata Institute of Fundamental Research (NCRA-TIFR) Pune använde det uppgraderade Giant Metrewave Radio Telescope (uGMRT) för att fastställa att AT 2018 ko, den första av en nyupptäckt klass av kosmiska explosioner, har en extremt ojämn miljö. Källor som AT 2018cow frigör en enorm mängd energi, dock bleknar extremt snabbt. Detta tillsammans med deras extremt blå färg har lett till att de kallas FBOTs för Fast Blue Optical Transient. Detta är det första observationsbeviset på inhomogen emission från en FBOT. Ursprunget till FBOT är fortfarande under debatt, men föreslagna modeller inkluderar explosion av en massiv stjärna, kollision mellan en ackreterande neutronstjärna och en stjärna, sammanslagning av två vita dvärgar, etc.

    FBOT:erna är svåra att hitta eftersom de dyker upp och försvinner på himlen mycket snabbt. Dock, flera av dem har upptäckts under de senaste åren genom den senaste tillkomsten av undersökningar som avsöker himlen nästan dagligen. FBOTs som också sänder i radion är dubbelt sällsynta, men är särskilt intressanta eftersom radioobservationer hjälper en att bestämma egenskaperna hos miljöerna för dessa explosioner och deras progenitors.

    FBOT AT2018ko upptäcktes den 16 juni 2018. På ett avstånd av cirka 215 miljoner ljusår, kon visade ljusstyrkor mycket större än normala supernovor. Prof. Poonam Chandra (NCRA-TIFR) och Dr. A. J. Nayana (fd doktorand till Prof. Poonam Chandra) utförde radioobservationer av AT 2018ko med uGMRT för att fastställa egenskaperna hos dess utökade miljö och utsläppsregion. "Vår studie har gynnats enormt av de unika lågfrekventa kapaciteterna hos uGMRT. UGMRT-observationerna av "kon" spelade en unik roll för att hitta den olikformiga tätheten runt denna explosion", säger Nayana. Tillade hon, "Vårt arbete ger det första observationsbeviset på inhomogen emission från en FBOT. Densiteten av materialet runt denna explosion faller drastiskt runt 0,1 ljusår från transienten. Detta indikerar att stamstjärnan till AT2018ko släppte massa mycket snabbare mot slutet av livet."

    De gröna och röda heldragna/prickade linjerna anger olika teoretiska modeller. Vändningspunkten för denna ljuskurva möjliggjorde bestämning av materialhastighet från explosionen, magnetisk fältstyrka, och miljötäthet på olika avstånd från explosionscentrum. Kredit:A. J. Nayana och Poonam Chandra

    AT 2018cow är också ovanligt eftersom det har kunnat observeras i radion under mycket lång tid. Ju längre man kan observera emissionen efter explosionen, desto längre sträcka har materialet som kastades ut under explosionen färdats. Detta gör att man kan studera källans storskaliga miljö. Dr. A. J. Nayana och prof. Poonam Chandra har observerat kon i ~ 2 år med uGMRT för att förstå dess egenskaper. "Detta är den första FBOT som setts så länge vid låga radiofrekvenser och uGMRT-data gav avgörande information om miljön för denna transient." sa Nayana. Poonam Chandra förklarar, "Detta är skönheten med lågfrekventa radioobservationer. Man får spåra fotspåren från stamfadersystemet långt innan det exploderade. Det är intressant att materialet från explosionen rör sig med en hastighet som är högre än 20% ljushastighet även efter ~ 257 dagar efter explosionen, utan någon inbromsning".

    Bilden inuti lådan är AT2018cow. Kredit:A. J. Nayana och Poonam Chandra

    Medan ursprunget till FBOT fortfarande är under debatt, detaljerade radioobservationer kan ge tips om olika fysiska parametrar för dessa händelser som hastigheten på materialet som kom ut från denna explosion, magnetfältets styrka, den hastighet med vilken progenitorsystemet avger sin massa före explosionen, etc. UGMRT-observationerna av "kon" tyder på att stamfadern bröt ut sitt material ~100 gånger snabbare under åren nära dess slut på livet jämfört med ~23 år före explosionen. Också, AT2018cow visade inhomogeniteter i den radioemitterande regionen medan de andra två radioljus FBOT inte visade dessa egenskaper, gör "kon" unik i gruppen. "Observationer av fler FBOTs med uGMRT kommer att ge information om deras miljöer och stamfader för att utveckla en heltäckande bild av egenskaperna hos dessa spännande transienter." säger Nayana.

    GMRT är en uppsättning av trettio 45-meters antenner utspridda över ett 25 kvadratkilometer stort område i byn Khodad, Narayangaon, Indien, byggd och drivs av NCRA-TIFR, Pune. För närvarande är det ett av de mest känsliga lågfrekventa radioteleskopen i världen.

    Tidningen publicerades den 30 april, 2021 års nummer av The Astrophysical Journal Letters .


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com