Parks Radio Telescope

En av antennene i Parls-observatoriet i Australia. Radioglimt ble først oppdaget i data fra dette radioobservatoriet.

Av .
Lisens: CC BY SA 3.0

Radioglimt er energirike pulser av radiostråling fra kilder utenfor solsystemet med varighet på bare noen millisekunder.

Faktaboks

Også kjent som

fast radio burst, FRB

Detaljene i hvordan radioglimt dannes er ukjent. I hvert fall en del av radioglimtene dannes trolig av en type nøytronstjerner som kalles magnetarer. En magnetar er en svært kompakt stjerne med et sterkt magnetfelt som har blitt dannet gjennom en supernovaeksplosjon.

Egenskaper

At pulsene varer så kort tid tyder på at kildene til radioglimt er relativt små. I løpet av et millisekund beveger lys seg en strekning på 300 kilometer. Dette definerer en karakteristisk utstrekning for kildene til radioglimt. Den i astronomisk sammenheng lille utstrekningen tyder på at radioglimtene kommer fra de nære omgivelsene til nøytronstjerner eller svarte hull.

Kildene er svært energirike. Men utsendt energi varierer mye fra glimt til glimt. På under et sekund sender en kilde til radioglimt ut en energi mellom 1028 joule og 1036 joule. Den utstrålte effekten i et radioglimt er mellom 1031 watt og 1039 watt. Det tilsvarer mellom 30 tusen og 3000 milliarder ganger effekten Sola stråler med.

Observasjoner

Fra de fleste kildene er det observert bare ett glimt, mens noen kilder har sendt ut flere (repeterende) radioglimt. Kildene er likt fordelt over hele himmelen, og det er ingen forskjell på fordelingen av ikke-repeterende og repeterende kilder for radioglimt. Observasjonene tyder på en jevn (isotrop) fordeling av kilder for radioglimt utenfor Melkeveien.

Det første radioglimtet ble oppdaget i 2007 av Duncan Lorimer og hans student David Narkevic. De fant spor av glimtet i arkiverte observasjonsdata fra Parkes radio-observatoriet i Australia fra 2001. Dette var i fem år det eneste registrerte radioglimtet.

Senere har tusenvis av radioglimt blitt observert. Etter 2018 har mange av observasjonene blitt gjort ved CHIME-observatoriet i Canada.

Kilder for radioglimt

Radioglimtkildenes fysiske natur var ukjente i over ti år. Senere er hypotesen om at i hvert fall en del av radioglimtene kommer fra magnetarer, blitt styrket. Magnetarer er roterende nøytronstjerner med svært kraftige magnetfelt.

De fleste radioglimtene har ingen periodisitet og er derfor trolig kommet fra enslige magnetarer. Men én kilde for gjentatte radioglimt har en periode på 16 dager, og er sannsynligvis en magnetar i et dobbelstjernesystem. Radioglimtenes periode kan komme fra perioden til banebevegelsen eller fra perioden til en presesjonsbevegelse av den magnetiske aksen rundt magnetarens rotasjonsakse eller en presesjonsbevegelse av stjernens rotasjonsakse rundt baneplanets akse, såkalt geodetisk presesjon.

Vi har da to klasser av kilder til radioglimt: kilder som bare sender ut ett radioglimt og de som sender ut gjentatte radioglimt. Og vi har to aktuelle typer kilder: enslige magnetarer og magnetarer i dobbeltstjernesystemer. Om det er slik at enslige magnetarer sender ut engangs radioglimt og magnetarer i dobbelstjernesystemer sender ut gjentatte glimt – det vet vi foreløpig ikke.

Radioglimt fra magnetar i Melkeveien

Frem til våren 2020 kom alle registrerte radioglimt fra kilder i fjerne galakser. Men 28. april 2020 ble det registrert et radioglimt fra en kilde som tidligere var blitt identifisert som en magnetar i Melkeveien. Dermed var det bekreftet at i hvert fall ett radioglimt er produsert av en magnetar. Dette var et stort gjennombrudd i studiene av radioglimt. Strålingen fra kilden varierte periodisk med en periode på 3,25 sekund og antas å avspeile perioden til kildens rotasjonshastighet.

Modeller for produksjon av radioglimt

Blant astrofysikere eksisterer to hypoteser for hvor i forhold til en magnetar radioglimt dannes: langt nede nær overflaten eller i større avstand. I denne sammenhengen betyr ‘nær overflaten’ i under ti tusen kilometers høyde og ‘langt fra overflaten’ i godt og vel hundre tusen kilometers høyde.

I den første modellen sendes radioglimtet ut fra et plasma i et område nær stjernen med et supersterkt magnetfelt. Glimtet trigges av et stjerneskjelv.

I de andre modellene kommer radioglimtene fra sjokkbølger langt fra overflaten som enten kolliderer med hverandre, eller med materie i en magnetars omgivelser på liknende måte som produksjon av gammaglimt.

Det er presentert mange modeller for kilder til radioglimt med periodiske variasjoner. Modellene forklarer periodisiteten ved ulike former for rotasjon av kilden eller kildens bane i et dobbeltstjernesystem.

Anvendelser

En gruppe astrofysikere har rapportert om en undersøkelse der de har brukt radioglimt til å teste om en av forutsigelsene til relativitetsteorien stemmer, nemlig at radiobølger av alle bølgelengder går like raskt. Konklusjonen var at radioglimt-dataene ikke viste tegn til brudd med relativitetsteorien.

Det er også mulig å bestemme verdien av Hubbles konstant, H0, ved å bruke radioglimt. Da utnytter man at radioglimt spres mot frie elektroner på vei fra kilden til Jorda. Mesteparten av spredningen skjer i det intergalaktiske rommet. Spredningen øker med avstanden og kan derfor brukes som et mål for hvor langt strålingen har reist. Metoden har så langt ikke gitt stor presisjon i målingen av Hubbles konstant, men presisjonen kan bli langt bedre med bruk av bedre observasjoner i fremtiden.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg