Ponad tysiąc potężnych kosmicznych eksplozji wykrytych przez teleskop FAST w ciągu 47 dni

Międzynarodowy zespół badawczy kierowany przez profesora LI Di i dr WANG Pei z Narodowych Obserwatorium Astronomicznego Chińskiej Akademii Nauk (NAOC) wykrył intensywny pierścień kosmicznych eksplozji z Fast Radio Burst (FRB) 121102, z odległości 500 metrów. Sferyczny Radioteleskop Aperture (FAST). W ciągu 47 dni od 29 sierpnia 2019 r. (UT) wykryto łącznie 1652 niezależne rozbłyski.

Jest to największy zbiór wydarzeń FRB do tej pory, większy niż liczba zgłoszona we wszystkich innych publikacjach łącznie. Ten zespół impulsów pozwala określić charakterystyczną moc i rozkład mocy dowolnego FRB, oświetlając w ten sposób silnik centralny, który zasila FRB.

Te wyniki zostały opublikowane w charakter temperamentu 13 października 2021 r.

FRB odkryto po raz pierwszy w 2007 roku. Te kosmiczne erupcje mogą trwać nawet do tysięcznej sekundy, wytwarzając równowartość jednego roku całkowitej energii słonecznej. Pochodzenie FRB pozostaje nieznane. Chociaż w modelach FRB uwzględniono również kosmitów, obserwacje wyraźnie faworyzują przyczyny naturalne. Ostatnio skupione punkty obejmują egzotyczne hipermagnesowane gwiazdy neutronowe, czarne dziury i kosmiczne struny pozostawione po wielka eksplozja.

Rozkład szybkości impulsów izotropowej mocy równoważnej przy 1,25 GHz dla FRB 121102. Źródło: NAOC

Naukowcy odkryli, że niewielka część FRB się powtarza. Zjawisko to ułatwia dalsze badania, w tym lokalizację i identyfikację galaktyk macierzystych FRB.

FRB 121102 to pierwszy znany iterator i pierwszy dobrze przetłumaczony FRB. Naukowcy ustalili jego pochodzenie w galaktyce karłowatej. Ponadto ten FRB jest wyraźnie powiązany ze stabilnym źródłem radiowym. Obie wskazówki są kluczowe dla rozwiązania kosmicznej tajemnicy FRB. Zachowanie FRB 121102 jest trudne do przewidzenia i jest powszechnie określane jako „sezonowe”.

Podczas testowania zaplecza FAST FRB w fazie rozruchu zespół zauważył, że FRB 121102 działa z powtarzającymi się jasnymi impulsami. Od 29 sierpnia do 29 października 2019 r. w ciągu 59,5 godziny wykryto 1652 niezależne wybuchy. Podczas gdy rytm serii zmieniał się w całej serii, w godzinach szczytu zaobserwowano 122 wybuchy, co odpowiada najwyższej częstości zdarzeń kiedykolwiek zaobserwowanej dla dowolnego FRB.

„Rzeka” rozbłysków galaktyki zarejestrowana przez teleskop FAST. Liczbę impulsów i energii przedstawiono na wykresach, symulując obraz „Wide Land” Wang Shiminga z dynastii Song. kredyt: NAOC

Tak wysokie tempo ułatwia statystyczne badanie tych wybuchów FRB. Naukowcy odkryli wyraźną charakterystykę energetyczną E.₀= 4,8 x 10³⁷ erg , poniżej której generowanie impulsów stało się mniej wydajne. Rozkład energii impulsów można trafnie opisać jako bimodalny, tj. funkcję logarytmiczno-normalną dla impulsów o niskiej emisji i funkcję Lorentza dla impulsów o wysokim E, co oznacza, że ​​słabsze impulsy FRB mogą mieć charakter losowy, a silniejsze impulsy obejmują stosunek dwóch niezależnych wielkości.

„Całkowita energia tej grupy wybuchów już stanowi 3,8% tego, co jest dostępne z magnetara i nie znaleziono okresowości między 1 milisekundą a 1000 sekund, co poważnie ogranicza możliwość, że FRB 1211102 pochodzi z izolowanego, zwartego obiektu. – powiedział dr Wang.

Ponad sześć nowych FRB zostało odkrytych przez Commensal Radio Astronomy Rapid Survey (CRAFTS, https://crafts.bao.ac.cn/), w tym nowy repeater podobny do 121102. „Jako największa antena na świecie, profesor LI powiedział Wykazano, że czułość FAST pomaga ujawnić zawiłości kosmicznych transjentów, w tym FRB.

Projekt ten jest częścią długotrwałej współpracy od fazy działania teleskopu FAST. Główne instytucje partnerskie to Guizhou Normal University, University of Nevada Las Vegas, Cornell University, Max Planck Fuer Radioastronomie Institute, West Virginia University, CSIRO, University of California Berkeley i Nanjing University.

Odniesienie: „Dual-modalny rozkład mocy impulsowej dla powtarzającego się szybkiego źródła sygnału radiowego” autorstwa D. Li, P. Wanga, WW Zhu, B. Zhanga, XX Zhanga, R. Duana, YK Zhanga, Y. Fenga, NY Tang, S. Chatterjee, JM Cordes, M. Cruces, S. Dai, V. Gajjar, G. Hobbs, C. Jin, M. Kramer, DR Lorimer, C. Miao, C. Niu, JR Niu, ZC Pan, L. Qian, L. Spitler, D. Werthimer, G.Q. Zhang, F.Y. Wang, XY Xie, Y.L. Yue, L. Zhang, Q.J. Zhi i Y. Zhu, 13 października 2021 r. Dostępny charakter temperamentu.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03878-5