Το Magnetars Immense Explosion αποκαλύπτει ταλαντώσεις υψηλής συχνότητας για πρώτη φορά
Σε λίγο περισσότερο από το ένα δέκατο του δευτερολέπτου η μαγνητική έκρηξη που ονομάζεται GRB 200415A απελευθέρωσε περισσότερη ενέργεια από ό,τι ο Ήλιος σε 100.000 χρόνια. Μέσα σε αυτό το ξέσπασμα, οι αστρονόμοι παρατήρησαν εξαιρετικά σύντομες ταλαντώσεις στη φωτεινότητα, την πρώτη φορά που οι επιστήμονες έγιναν μάρτυρες αυτών των γρήγορων αλλαγών σε μια έκρηξη αστέρα νετρονίων. Τα αποτελέσματα δεν προέρχονται από ένα τηλεσκόπιο που σχεδιάστηκε για το σκοπό αυτό, αλλά ένα τηλεσκόπιο που προορίζεται να μελετήσει την ατμόσφαιρα της Γης από ψηλά.
Οι μαγνήτες είναι ένας μικρός υποπληθυσμός άστρων νετρονίων, από τους οποίους μόνο περίπου 30 είναι γνωστοί. Συνδυάζουν την πυκνότητα άλλων αστεριών νετρονίων (τα πιο πυκνά αντικείμενα στο σύμπαν έξω από τις μαύρες τρύπες) με μαγνητικά πεδία τουλάχιστον εκατό δισεκατομμυρίων Teslas, περίπου 10 δισεκατομμύρια φορές περισσότερο από τους μαγνήτες στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων. Είναι γνωστό ότι παρουσιάζουν εκρήξεις που διαρκούν μερικά δέκατα του δευτερολέπτου, αλλά συνήθως έχουν κορεσμένο εξοπλισμό παρατήρησης, αποτρέποντας τη λεπτομερή μελέτη.
Το GRB 200415A εμφανίστηκε τον Απρίλιο του 2020 και ανακοινώθηκε με βάση τις παρατηρήσεις με το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων γάμμα Fermi. Πρόσθετες πληροφορίες έχουν προστεθεί από μια απροσδόκητη πηγή, το Atmosphere Space Interactions Monitor (ASIM) στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, και δημοσιεύονται στο Nature. Οι παρατηρήσεις έχουν αναλυθεί λεπτομερώς για το τι μπορούν να μας πουν για την ύλη στην πιο ακραία της κατάσταση.
Αντί να κοιτάζει απευθείας τα διαστημικά αντικείμενα, το ASIM μελετά την ατμόσφαιρα της Γης, αναζητώντας τα «παροδικά φωτεινά συμβάντα» που συμβαίνουν πάνω από τις καταιγίδες, όπως «ξωτικά», «σπράιτ» και «μπλε πίδακες». Ωστόσο, το οπτικό του πεδίο είναι αρκετά μεγάλο ώστε αντιλήφθηκε την έκρηξη του μαγνήτη με την άκρη του ματιού του και παρείχε πιο χρήσιμα δεδομένα από τον ειδικά κατασκευασμένο εξοπλισμό.
Γεγονότα όπως αυτά είναι πολύ δύσκολο να παρατηρηθούν λεπτομερώς. "Η δυσκολία έγκειται στη συντομία του σήματος, του οποίου το πλάτος εξασθενεί γρήγορα και ενσωματώνεται στο θόρυβο του περιβάλλοντος. Και, καθώς είναι συσχετισμένος θόρυβος, είναι δύσκολο να διακρίνει κανείς το σήμα του", δήλωσε ο καθηγητής Victor Reglero του Πανεπιστημίου της Βαλένθια σε μια δήλωση. Οι περισσότερες εκρήξεις μαγνητάρι έχουν οδηγήσει στον κορεσμό του εξοπλισμού παρατήρησης, αφήνοντάς μας τυφλούς σε βραχυπρόθεσμες διακυμάνσεις στη φωτεινότητα.
Όταν όλα τα άλλα όργανα κορέστηκαν, το ASIM δεν το έκανε, βοηθούμενο ίσως από το GRB2001415 που ήταν η πιο μακρινή έκρηξη μαγνήτη που εντοπίστηκε προερχόμενη από μια περιοχή σχηματισμού άστρων του γαλαξία NGC 253, στην ομάδα Sculptor. Τα δεδομένα ASIM αποκαλύπτουν δύο οιονεί περιοδικές ταλαντώσεις (QPOs) 2.132 και 4.250 Hertz αντίστοιχα.
«Από προοπτική, ήταν σαν το μαγνητάρι να ήθελε να μας υποδείξει την ύπαρξή του από την κοσμική του μοναξιά, τραγουδώντας στα kHz με τη δύναμη ενός Παβαρότι ενός δισεκατομμυρίου Ήλιων», είπε ο Ρεγλέρο.
Η δημοσίευση αποδίδει τα QPO σε αστάθειες στη μαγνητόσφαιρα κοντά στην επιφάνεια του άστρου ή σε αστρικό σεισμό στον φλοιό του μαγνήτη σε βάθος χιλιομέτρων. Ένα από αυτά πυροδότησε κύματα Alfvén στη μαγνητόσφαιρα, τα οποία αναπήδησαν προς τα πίσω και προς τα εμπρός μεταξύ των γραμμών του μαγνητικού πεδίου, διαχέοντας τόση ενέργεια που κορέστηκε άλλα όργανα σε απόσταση 13 εκατομμυρίων ετών φωτός.
