Hubble volgt snelle radio-uitbarstingen naar de spiraalarmen van melkwegstelsels

That's one small step for a man, a giant leap for mankind, dat waren de woorden van Neill Armstrong toen hij zijn eerste stap op de maan zette. De ruimte en het universum interesseren ons allemaal, vind hier alles terug over ons zonnestelstel, de NASA, geplande ruimte missies en andere gebeurtenissen die ons allemaal aangaan.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 33354
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Hubble volgt snelle radio-uitbarstingen naar de spiraalarmen van melkwegstelsels

Bericht door univers » 22 mei 2021, 07:33

Astronomen die NASA's Hubble-ruimtetelescoop hebben gebruikt, hebben de locaties van vijf korte, krachtige radiostoten getraceerd naar de spiraalarmen van vijf verre sterrenstelsels.

Deze buitengewone gebeurtenissen worden snelle radio-uitbarstingen (FRB's) genoemd en genereren in een duizendste van een seconde evenveel energie als de zon in een jaar. Omdat deze voorbijgaande radiopulsen in veel minder dan een oogwenk verdwijnen, hebben onderzoekers moeite gehad om op te sporen waar ze vandaan komen, laat staan ​​om te bepalen wat voor soort object of objecten ze veroorzaakt. Daarom weten astronomen meestal niet precies waar ze moeten zoeken.

Afbeelding
Astronomen die de Hubble-ruimtetelescoop hebben gebruikt, hebben twee korte, krachtige radioflitsen naar de spiraalarmen van de twee hierboven getoonde sterrenstelsels opgespoord. De twee afbeeldingen links tonen de volledige Hubble-snapshots van elk sterrenstelsel. De twee digitaal verbeterde afbeeldingen aan de rechterkant tonen de spiraalstructuur van elk sterrenstelsel in meer detail. De catalogusnamen van de bursts zijn FRB 190714 (bovenste rij) en FRB 180924 (onderste rij). De sterrenstelsels zijn ver van de aarde verwijderd en zien eruit zoals ze er miljarden jaren geleden uitzagen. De gestippelde ovale lijnen in elk van de vier afbeeldingen geven de locatie van de schitterende radiovlammen aan.
Credits: WETENSCHAP: NASA, ESA, Alexandra Mannings (UC Santa Cruz), Wen-fai Fong (Noordwest) BEELDVERWERKING: Alyssa Pagan (STScI)

Het is belangrijk om te bepalen waar deze ontploffingen vandaan komen, en in het bijzonder van welke sterrenstelsels ze afkomstig zijn, om te bepalen welke soorten astronomische gebeurtenissen zulke intense energieflitsen veroorzaken. De nieuwe Hubble-enquête onder acht FRB's helpt onderzoekers de lijst met mogelijke FRB-bronnen te verkleinen.

Flits in de nacht
De eerste FRB werd ontdekt in gearchiveerde gegevens die op 24 juli 2001 door de Parkes-radio-observatorium werden geregistreerd. Sindsdien hebben astronomen tot 1.000 FRB's ontdekt, maar ze zijn er slechts in geslaagd om ongeveer 15 ervan te associëren met bepaalde sterrenstelsels.

"Onze resultaten zijn nieuw en opwindend. Dit is de eerste weergave met hoge resolutie van een populatie FRB's, en Hubble onthult dat vijf van hen zich nabij of op de spiraalarmen van een melkwegstelsel bevinden", aldus Alexandra Mannings van de University of California, Santa Cruz, de hoofdauteur van het onderzoek. "De meeste sterrenstelsels zijn massief, relatief jong en vormen nog steeds sterren. De beeldvorming stelt ons in staat om een ​​beter idee te krijgen van de algemene eigenschappen van het gaststelsel, zoals de massa en stervormingssnelheid, en om te onderzoeken wat er goed gebeurt. op de FRB-positie omdat Hubble zo'n geweldige resolutie heeft. "

In de Hubble-studie hebben astronomen ze niet alleen allemaal vastgemaakt aan gaststelsels, maar ze identificeerden ook de soorten locaties waar ze vandaan kwamen. Hubble observeerde een van de FRB-locaties in 2017 en de andere zeven in 2019 en 2020.

"We weten niet wat de oorzaak is van FRB's, dus het is erg belangrijk om context te gebruiken als we die hebben", zei teamlid Wen-fai Fong van Northwestern University in Evanston, Illinois. "Deze techniek heeft heel goed gewerkt voor het identificeren van de voorlopers van andere soorten transiënten, zoals supernovae en gammaflitsen. Hubble speelde ook een grote rol in die onderzoeken."

De sterrenstelsels in de Hubble-studie bestonden miljarden jaren geleden. Astronomen zien de sterrenstelsels daarom zoals ze verschenen toen het universum ongeveer de helft van zijn huidige leeftijd was.

Velen van hen zijn zo enorm als onze Melkweg. De waarnemingen werden gedaan in ultraviolet en nabij-infrarood licht met Hubble's Wide Field Camera 3.

Ultraviolet licht volgt de gloed van jonge sterren die langs de kronkelende armen van een spiraalstelsel zijn geregen. De onderzoekers gebruikten de nabij-infraroodbeelden om de massa van de sterrenstelsels te berekenen en te achterhalen waar oudere populaties van sterren zich bevinden.

Afbeelding
Op jacht naar de buurten van raadselachtige snelle radio-uitbarstingen (FRB's) volgden astronomen met behulp van de Hubble-ruimtetelescoop vier van hen naar de spiraalarmen van de vier verre sterrenstelsels die in de afbeelding worden getoond. De bursts zijn gecatalogiseerd als FRB 190714 (linksboven), FRB 191001 (rechtsboven), FRB 180924 (linksonder) en FRB 190608 (rechtsonder). Omdat deze radiopulsen in veel minder dan een oogwenk verdwijnen, hebben onderzoekers moeite gehad om te achterhalen waar ze vandaan komen. Met behulp van het scherpe zicht van Hubble bepaalden astronomen hun locaties (aangegeven door de gestippelde ovale lijnen) ten opzichte van de spiraalarmen van de melkwegstelsels.
Credits: WETENSCHAP: NASA, ESA, Alexandra Mannings (UC Santa Cruz), Wen-fai Fong (Noordwest) BEELDVERWERKING: Alyssa Pagan (STScI)

Locatie, locatie, locatie
De afbeeldingen laten een diversiteit aan spiraalarmstructuren zien, van strak gewonden tot meer diffuus, en laten zien hoe de sterren langs deze prominente kenmerken zijn verdeeld. De spiraalarmen van een melkwegstelsel volgen de verspreiding van jonge, zware sterren. De Hubble-afbeeldingen laten echter zien dat de FRB's die in de buurt van de spiraalarmen worden gevonden, niet afkomstig zijn uit de helderste gebieden, die fonkelen met het licht van zware sterren. De afbeeldingen ondersteunen een beeld dat de FRB's waarschijnlijk niet afkomstig zijn van de jongste, zwaarste sterren.

Deze aanwijzingen hielpen de onderzoekers enkele van de mogelijke triggers van soorten van deze schitterende fakkels uit te sluiten, waaronder de explosieve dood van de jongste, meest massieve sterren, die gammastraaluitbarstingen genereren en sommige soorten supernovae. Een andere onwaarschijnlijke bron is de samensmelting van neutronensterren, de verbrijzelde kernen van sterren die hun leven eindigen in supernova-explosies. Deze versmeltingen duren miljarden jaren en worden meestal ver van de spiraalarmen van oudere sterrenstelsels aangetroffen die geen sterren meer vormen.

Magnetische monsters
De Hubble-resultaten van het team zijn echter consistent met het toonaangevende model dat FRB's afkomstig zijn van jonge magnetar-uitbarstingen. Magnetars zijn een soort neutronenster met krachtige magnetische velden. Ze worden de sterkste magneten in het universum genoemd en hebben een magnetisch veld dat 10 biljoen keer krachtiger is dan een koelkastdeurmagneet. Astronomen brachten vorig jaar waarnemingen van een FRB in ons Melkwegstelsel in verband met een gebied waar een bekende magnetar verblijft.


Snelle radio-uitbarstingen, of FRB's, zijn buitengewone gebeurtenissen die in een duizendste van een seconde evenveel energie opwekken als de zon in een heel jaar! Astronomen die de Hubble-ruimtetelescoop van NASA hebben gebruikt, hebben de locaties van vijf korte, krachtige FRB's getraceerd, die zich nabij of op de spiraalarmen van hun gaststelsels bevinden. Het onderzoek hielp bij het uitsluiten van enkele van de mogelijke sterrenobjecten waarvan oorspronkelijk werd gedacht dat ze deze schitterende fakkels veroorzaakten.
Credits: NASA's Goddard Space Flight Center

"Vanwege hun sterke magnetische velden zijn magnetars nogal onvoorspelbaar", legt Fong uit. "In dit geval wordt aangenomen dat de FRB's afkomstig zijn van fakkels van een jonge magnetar. Massieve sterren ondergaan stellaire evolutie en worden neutronensterren, waarvan sommige sterk kunnen worden gemagnetiseerd, wat leidt tot fakkels en magnetische processen op hun oppervlak, die kunnen uitzenden radiolicht. Onze studie past in dat beeld en sluit zowel zeer jonge als zeer oude voorlopers voor FRB's uit. "

De waarnemingen hielpen de onderzoekers ook om de associatie van FRB's met massieve, stervormende sterrenstelsels te versterken. Eerdere waarnemingen vanaf de grond van enkele mogelijke FRB-gaststerrenstelsels hebben in veel van hen de onderliggende structuur, zoals spiraalarmen, niet zo duidelijk gedetecteerd. Astronomen konden daarom de mogelijkheid niet uitsluiten dat FRB's afkomstig zijn van een dwergstelsel dat zich schuilhoudt onder een enorm sterrenstelsel. In de nieuwe Hubble-studie zorgden zorgvuldige beeldverwerking en analyse van de beelden ervoor dat onderzoekers onderliggende dwergstelsels konden uitsluiten, aldus co-auteur Sunil Simha van de University of California, Santa Cruz.

Hoewel de Hubble-resultaten opwindend zijn, zeggen de onderzoekers dat ze meer waarnemingen nodig hebben om een ​​meer definitief beeld te krijgen van deze raadselachtige flitsen en om hun bron beter te kunnen achterhalen. "Dit is zo'n nieuw en opwindend veld", zei Fong. "Het vinden van deze gelokaliseerde gebeurtenissen is een belangrijk stuk van de puzzel en een zeer uniek puzzelstuk vergeleken met wat er eerder is gedaan. Dit is een unieke bijdrage van Hubble."

De resultaten van het team zullen verschijnen in een komende uitgave van The Astrophysical Journal .

https://www.nasa.gov/feature/goddard/20 ... piral-arms
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie