Czas e-biznesu

Wszystkie najświeższe informacje o Polsce z Czasu e Biznesu.

Astronomowie odkrywają tajemnicze, powtarzające się strumienie fal radiowych z kosmosu

Artystyczna koncepcja gwiazdy neutronowej z bardzo silnym polem magnetycznym, zwanym magnetarem, emitującym fale radiowe (czerwony). Magnetyzm jest głównym kandydatem do generowania szybkich impulsów radiowych. Źródło: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

W radioastronomii szybki impuls radiowy (FRB) jest przejściowym impulsem radiowym o długości od ułamka milisekundy do kilku milisekund, spowodowanym przez jakiś jeszcze nieodkryty tajemniczy, wysokoenergetyczny proces astrofizyczny. Astronomowie szacują, że przeciętny FRB uwalnia energię w jednej tysięcznej sekundy (tysięcznej sekundy), podczas gdy Słońce wygasza ją w ciągu 3 dni (czyli znacznie ponad 250 000 sekund).

Duncan Lorimer i jego uczeń David Narkevich odkryli pierwszy FRB w 2007 roku, znany jako Lorimer Burst. Od tego czasu wiele innych FRB To było odkrywca. jeden z tych, FRB 180916on jest aż daleko tajemniczy Ponieważ on bić na mnie regularna baza Co 16,35 dni.

Teraz astronomowie znaleźli tylko drugi przykład powtarzającego się, wysokoenergetycznego szybkiego rozbłysku radiowego ze skompresowanym źródłem słabszej, ale ciągłej emisji radiowej między rozbłyskami. Odkrycie stawia nowe pytania o naturę tych tajemniczych obiektów, a także o ich przydatność jako narzędzi do badania natury przestrzeni międzygalaktycznej. Naukowcy wykorzystali Karla G.

Obiekt, nazwany FRB 190520, został znaleziony przez radioteleskop FAST (Five Hundred Meter Aperture Spherical Radio Telescope) w Chinach. Eksplozja obiektu miała miejsce 20 maja 2019 r. i została znaleziona w danych z tego teleskopu w listopadzie tego roku. Dalsze obserwacje z FAST wykazały, że w przeciwieństwie do wielu innych FRB, emituje częste, powtarzalne impulsy fal radiowych.

Radio VLA Fast Burst FRB 190520

Obraz VLA Fast Radio Burst FRB 190520 (czerwony) wraz z obrazem optycznym, gdy FRB eksploduje. Źródło: Niu i in.; Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF; CFHT

Obserwacje z wykorzystaniem VLA w 2020 r. określiły położenie obiektu, co pozwoliło obserwacjom w świetle widzialnym za pomocą Teleskopu Subaru na Hawajach wykazać, że znajduje się on na obrzeżach galaktyki karłowatej około 3 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Obserwacje VLA wykazały również, że ciało stale emituje słabsze fale radiowe pomiędzy wybuchami.

„Te cechy sprawiają, że ta osoba wygląda bardzo podobnie do Ciebie Pierwsza zlokalizowana FRB — również przez VLA — w 2016 r. — powiedział Casey Law z Caltech. Ten rozwój był dużym przełomem, dostarczając pierwszych informacji o środowisku i odległości FRB. Jednak połączenie częstych błysków i ciągłych emisji radiowych między błyskami , nadchodzący Z skompresowanego regionu, zidentyfikował obiekt 2016, nazwany FRB 121102, oprócz wszystkich innych znanych do tej pory FRB.

FRB 190520

Region FRB 190520, widziany w świetle widzialnym, z obrazem VLA szybkiego rozbłysku radiowego poruszającego się między wybuchem obiektu a jego brakiem. Źródło: Niu i in.; Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF; CFHT

„Mamy teraz dwie takie rzeczy, a to rodzi kilka ważnych pytań” – powiedział Lu. Prawo jest częścią międzynarodowego zespołu astronomów publikujących swoje odkrycia w czasopiśmie charakter temperamentu.

Różnice między FRB 190520, FRB 121102 i wszystkimi innymi wzmacniają wcześniej sugerowaną możliwość, że mogą istnieć dwa różne typy FRB.

„Czy te, które się powtarzają, różnią się od tych, które się nie powtarzają?

Astronomowie sugerują, że mogą istnieć dwa różne mechanizmy wytwarzania FRB lub organizmy, które je produkują, mogą funkcjonować w różny sposób na różnych etapach swojego rozwoju. Głównymi kandydatami na FRB są supergęste gwiazdy neutronowe powstałe po wybuchu masywnej gwiazdy w postaci supernowej lub gwiazdy neutronowe o bardzo silnych polach magnetycznych, zwane magnetarami.

FRB 190520 Mapa nieba

Lokalizacja FRB 190520 na niebie. Źródło: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Cecha FRB 190520 kwestionuje użyteczność FRB jako narzędzi do badania materiałów między nimi a Ziemią. Astronomowie często analizują wpływ zakłócającej materii na fale radiowe emitowane przez odległe obiekty, aby zidentyfikować ten sam słaby materiał. Jeden z takich efektów występuje, gdy fale radiowe przechodzą przez przestrzeń zawierającą wolne elektrony. W takim przypadku fale o wysokiej częstotliwości poruszają się szybciej niż fale o niskiej częstotliwości.

Ten efekt, zwany rozpraszaniem, można zmierzyć, aby określić gęstość elektronów w przestrzeni między obiektem a Ziemią, lub jeśli gęstość elektronów jest znana lub założona, można z grubsza oszacować odległość od obiektu. Efekt jest często używany do oszacowania odległości pulsarów.

To nie zadziałało z FRB 190520. Niezależny pomiar odległości oparty na przesunięciu Dopplera światła galaktycznego spowodowanym rozszerzaniem się wszechświata umieścił galaktykę w odległości 3 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Jednak sygnał rozprysku pokazuje wielkość rozproszenia, która zwykle wskazuje na odległość od około 8 do 9,5 miliarda lat świetlnych.

„Oznacza to, że w pobliżu FRB znajduje się wiele materiałów, które mogłyby zmylić wszelkie próby wykorzystania go do pomiaru gazu międzygalaktycznego” – powiedział Aggarwal. „Jeśli tak jest w przypadku innych, nie możemy polegać na wykorzystaniu FRB jako skali kosmologicznej” – dodał.

Astronomowie spekulują, że FRB 190520 może być „noworodkiem”, wciąż otoczonym przez gęstą materię z pozostawionej po wybuchu supernowej.[{” attribute=””>neutron star. As that material eventually dissipates, the dispersion of the burst signals also would decline. Under the “newborn” scenario, they said, the repeating bursts also might be a characteristic of younger FRBs and dwindle with age.

“The FRB field is moving very fast right now and new discoveries are coming out monthly. However, big questions still remain, and this object is giving us challenging clues about those questions,” said Sarah Burke-Spolaor, of WVU.

Reference: “A repeating fast radio burst associated with a persistent radio source” 8 June 2022, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-022-04755-5

The National Radio Astronomy Observatory is a facility of the National Science Foundation, operated under cooperative agreement by Associated Universities, Inc.

READ  Pamongas tęskni za przestrzenią do rozwoju w nowej piosence „Trust Me With This (Mama)”