VLBA foretager første direkte afstandsmåling til magnetar

Astronomer, der bruger National Science Foundations Very Long Baseline Array (VLBA) har foretaget den første direkte geometriske måling af afstanden til en magnetar i vores Mælkevejsgalakse - en måling, der kunne hjælpe med at afgøre, om magnetarer er kilderne til den længe mystiske Fast Radio Bursts (FRB'er).

Magnetarer er en række neutronstjerner - de supertætte rester af massive stjerner, der eksploderede som supernovaer - med ekstremt stærke magnetfelter. Et typisk magnetisk magnetfelt er en billion gange stærkere end Jordens magnetfelt, gør magnetarer til de mest magnetiske objekter i universet. De kan udsende stærke udbrud af røntgenstråler og gammastråler, og er for nylig blevet en førende kandidat for kilderne til FRB'er.

En magnetar kaldet XTE J1810-197, opdaget i 2003, var den første af kun seks sådanne genstande, der blev fundet til at udsende radioimpulser. Det gjorde det fra 2003 til 2008, derefter ophørt i et årti. I december 2018, den genoptog at udsende lyse radioimpulser.

Et hold af astronomer brugte VLBA til regelmæssigt at observere XTE J1810-197 fra januar til november 2019, derefter igen i løbet af marts og april 2020. Ved at se magnetaren fra modsatte sider af Jordens kredsløb omkring Solen, de var i stand til at detektere en lille forskydning i dens tilsyneladende position i forhold til baggrundsobjekter langt længere væk. Denne effekt, kaldet parallakse, giver astronomer mulighed for at bruge geometri til direkte at beregne objektets afstand.

"Dette er den første parallaksemåling for en magnetar, og viser, at det er blandt de nærmeste kendte magnetarer - omkring 8100 lysår - hvilket gør det til et primært mål for fremtidig undersøgelse, " sagde Hao Ding, en kandidatstuderende ved Swinburne University of Technology i Australien.

Den 28. april, en anden magnetar, kaldet SGR 1935+2154, udsendte et kort radioudbrud, der var det stærkeste nogensinde optaget inde fra Mælkevejen. Selvom det ikke er så stærkt som FRB'er, der kommer fra andre galakser, dette udbrud foreslog astronomer, at magnetarer kunne generere FRB'er.

Hurtige radioudbrud blev først opdaget i 2007. De er meget energiske, og varer højst et par millisekunder. De fleste er kommet uden for Mælkevejen. Deres oprindelse er stadig ukendt, men deres egenskaber har indikeret, at det ekstreme miljø af en magnetar kunne generere dem.

"At have en præcis afstand til denne magnetar betyder, at vi nøjagtigt kan beregne styrken af ​​de radioimpulser, der kommer fra den. Hvis den udsender noget, der ligner en FRB, vi vil vide, hvor stærk den puls er, " sagde Adam Deller, også fra Swinburne University. "FRB'er varierer i deres styrke, så vi vil gerne vide, om en magnetpuls kommer tæt på eller overlapper styrken af ​​kendte FRB'er, " han tilføjede.

"En nøgle til at besvare dette spørgsmål vil være at få flere afstande til magnetarer, så vi kan udvide vores stikprøve og få flere data. VLBA er det ideelle værktøj til at gøre dette, sagde Walter Brisken, fra National Radio Astronomy Observatory.

Ud over, "Vi ved, at pulsarer, såsom den i den berømte krabbetåge, udsender kæmpeimpulser, ' meget stærkere end deres sædvanlige. At bestemme afstandene til magnetarer vil hjælpe os med at forstå dette fænomen, og lær, om FRB'er måske er det mest ekstreme eksempel på gigantiske impulser, " sagde Ding.

Det ultimative mål er at bestemme den nøjagtige mekanisme, der producerer FRB'er, sagde forskerne.