Astronomija

Kaip greitai manoma, kad greitas radijo sprogimas?

Kaip greitai manoma, kad greitas radijo sprogimas?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Remiantis „Wikipedia“; „Greitojo radijo bangomis“; Dažniai ir sklaida registruojami

Kiekvieno serijos komponentų dažniai vėluoja skirtingais laiko intervalais, priklausomai nuo bangos ilgio. Šis uždelsimas apibūdinamas reikšme, vadinama dispersijos matu (DM). Dėl to gaunamas signalas, kurio dažnis greitai šluoja žemyn, nes ilgesni bangos ilgiai vėluoja labiau.

Laikas tarp impulso atvykimo dviem skirtingais dažniais gali būti naudojamas generuoti a maždaug atstumo matas, pagrįstas dispersijos konstanta. Priemonė turi ne ilgio vienetus, o integruotą elektronų tankį kelyje nuo šaltinio iki stebėtojo.

Naudojant keletą įmantrių Furjė triukų, pirmiausia galima būtų anuliuoti $ 1 / nu ^ 2 $ vėluokite ir tada pabandykite rekonstruoti, koks galėjo būti pirminis impulsas prieš sklaidą.

Ar tai buvo padaryta? Jei taip, kaip greitai (siauru laiku) gali būti pirminis sutrikimas? Milisekundė? Mažiau?


Leidinys, aprašantis pirmojo žinomo FRB (Lorimer, DR, Bailes, M., McLaughlin, MA, Narkevic, DJ & Crawford, F .: A Bright Millisecond Radio Burst of Extragalactic Origin. ArXiv: 0709.4301) aptikimą, turi siužetą matavimo, kuris padaro sklaidos poveikį šiam konkrečiam FRB gerai matomą. Pažvelkite į popieriaus 2 pav.

Tikrasis signalas yra mažesnis nei 10 ms, o sklaida atitolina signalą maždaug 200 ms 200 MHz dažnių diapazone nuo 1,3 iki 1,5 GHz (atkreipkite dėmesį, kad šis ryšys yra netiesinis).

Jūsų mintis apie algoritminį dispersijos poveikio signalui pašalinimą yra reguliariai atliekama praktiškai, ieškokite „dedispersion“. Savo (mėgėjų) observatorijoje tam naudojame paties D. Lorimerio sigproc paketą, ir, atrodo, jis plačiai naudojamas ir profesionalių stebėtojų tarpe. Pagrindinė idėja yra imituoti klasikinį filtrų banko išdėstymą ir perkelti kiekvieną filtro kanalą pagal DM.


Iš Lorimero ir kt. (cituota aukščiau):

2 paveikslas: radijo sprogimo dažnio raida ir integruota pulso forma. Tyrimo duomenys, surinkti 2001 m. Rugpjūčio 24 d., Čia parodyti kaip dvimatis intensyvumo „krioklio grafikas“, priklausantis nuo radijo dažnio ir laiko. Sklaida aiškiai matoma kaip kvadratinė banga per dažnių juostą, plečiantis žemesnių dažnių link. Matuodami pulso vėlavimą visoje imtuvo juostoje, naudodami standartinius pulsaro laiko nustatymo metodus, nustatome, kad DM yra 375 ± 1 cm −3 vnt. Dvi baltos linijos, atskirtos 15 ms, surišusios impulsą, rodo numatomą šalto plazmos dispersijos dėsnio elgesį, darant prielaidą, kad DM yra 375 cm − 3 vnt. ∼ 1,34 GHz horizontali linija yra duomenų artefaktas, kurį sukelia netinkamai veikiantis dažnio kanalas. Šis siužetas skirtas vienai iš poslinkių sijų, kurioje skaitmeniniai elementai nebuvo prisotinti. Suskirstę duomenis į keturias dažnio pogrupius, mes matavome pusinės galios impulsų plotį ir srauto tankio spektrą per stebimą pralaidumą. Atsižvelgiant į pulso išplėtimą dėl žinomų instrumentinių efektų, nustatome dažnio mastelio santykį stebimam plotiui W = 4,6 ms (f / 1,4 GHz) −4,8 ± 0,4, kur f yra stebėjimo dažnis. Galios dėsnis, priderintas prie vidutinių srauto tankių, gautų kiekvienoje pogrupyje, suteikia spektrinį indeksą −4 ± 1. Įvestis: visos galios signalas po dispersijos vėlavimo pataisos, darant prielaidą, kad DM yra 375 cm − 3 pc ir atskaitos taškas. 1,5165 GHz dažnis. Vidinės figūros laiko ašis taip pat apima 0-500 ms diapazoną.


Astronomė Emily Petroff (informacinė svetainė) tiria FRB laiko struktūrą ir neseniai twitteryje pakomentavo sparčiai didėjantį FRB stebėjimų skaičių ir įvairovę.

Tai rodo, kad be bendro pločio kelių milisekundžių dispersijos „pataisytos“ (arba kompensuotos) spektrinės histogramos, 100 mikrosekundžių tvarka yra smulkesnė struktūra ir galbūt žemiau!

Kai pakoreguosite šį DM ir ištrauksite vidinį impulsą, pamatysime, kad kai kurie FRB turi pulso struktūrą, tačiau kai kurie neturi


Paslaptis išspręsta? Paukščių kelyje aptiktas greitas radijo sprogimas

Ne greitas radijo sprogimas. Radijo bangos nėra matomos akimis. Tai kažkas kita, iš Hablo kosminio teleskopo. Žemiau matykite sprogimo spektrą. Vaizdas per NASA / ESA / „Hubble“ / „ScienceAlert“.

„Fast Radio Burst“ (FRB) yra trumpi, intensyvūs radijo bangų pliūpsniai, trunkantys galbūt tūkstantąją sekundės dalį, sklindantys iš viso dangaus ir nežinomos kilmės. Šokio atradimas, kuris gali padėti išspręsti vieną iš didžiausių astronomijos paslapčių ir # 8211 2020 m. Balandžio 28 d. Ir # 8211 astronomai naudojo astronomo ir # 8217s telegramą paskelbdami apie greitą radijo sprogimą, kilusį iš viduje mūsų Paukščių Tako galaktika. Tai pirmas. Visi kiti FRB buvo ekstragalaktiški, t lauke mūsų galaktika. Dar svarbiau tai, kad astronomai mano, kad jie taip pat nustatė sprogimo šaltinį.

Paaiškinimai skyrėsi nuo neutronų žvaigždžių iki supernovų ir neišvengiamų ateivių.

Dinaminis spektras ir # 8211 diapazono dažniai laikui bėgant & # 8211 nuo 2020 m. Balandžio 28 d. „Fast Radio Burst“ per „Astronomer & # 8217s Telegram“.

Pirmą kartą FRB buvo aptikti 2007 m. Šis naujas FRB aptikimas astronominiu požiūriu yra labai arti namų. Astronomai jį rado naudodamiesi CHIME („Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment“) radijo teleskopu Kanadoje - instrumentu, sukurtu specialiai tirti tokius reiškinius kaip FRB, siekiant atsakyti į pagrindinius astrofizikos klausimus. Šis konkretus teleskopas labai padidino sprogimų aptikimo rodiklį nuo jo pirmosios šviesos 2017 m. Rugsėjo mėn.

Balandžio 28 d. Signalo metu teleskopas nebuvo nukreiptas tiesiai į šaltinį. Bet signalas buvo toks stiprus, kad teleskopas užfiksavo jį, galima sakyti, akies krašteliu. Signalas buvo pakankamo stiprumo, kad būtų aptiktas iš kitos galaktikos (nurodant, kad tai yra tas pats reiškinys, kaip ir ankstesni ekstragalaktiniai sprogimai, aptikti iš mūsų galaktikos), ir jis turėjo tipišką greito radijo sprogimo trukmę.

Dieną prieš, 2020 m. Balandžio 27 d., „Swift Burst Alert Teleskop“ aptiko gama spindulių pliūpsnius, kilusius iš to paties dangaus taško kaip ir FRB. Tie gama spinduliai yra susieti su žinomu objektu, pažymėtu SGR 1935 + 2154, vadinamuoju „Soft Gamma Repeater“. Šis objektas yra žvaigždžių liekanų tipas, žinomas dėl periodiškų gama spindulių pliūpsnių generavimo. Apskaičiuotas maždaug 30 000 šviesmečių atstumas iki šio objekto. Palyginimui, Paukščių Tako galaktika yra per 150 000 šviesmečių.

Įdomu tai, kad tuo pačiu metu įvyko didelio energijos rentgeno spindulių pliūpsnis tas pats punktas danguje. Rentgeno spindulių pliūpsnis buvo stebimas antžeminiais ir kosminiais rentgeno teleskopais. Jokia FRB niekada anksčiau nebuvo susijusi su gama ar rentgeno spinduliais, todėl šis pastebėjimas, jei iš tikrųjų tai buvo FRB, buvo kažkas visiškai naujo.

Dabar jūs turite žinoti, kad rentgeno ir gama spindulių pliūpsniai nėra neįprasti stebint magnetarus.

Atlikėjo samprata apie išsiveržimą ant magnetaro. Greitas radijo sprogimas, aptiktas mūsų galaktikoje, gali būti susijęs su šių rūšių išsiveržimais. Vaizdas per NASA Goddardo vizualizacijos studiją.

Manoma, kad SGR 1935 + 2154 yra magnetaras - neutroninių žvaigždžių tipas, kurio hipermagnetinis laukas yra pakankamai stiprus, kad raktus iš savo kišenės galėtų ištraukti net nuo mėnulio!

Nors šio itin stipraus magnetinio lauko & # 8211, tūkstantį kartų stipresnio nei įprastos neutroninės žvaigždės, priežastis yra nežinoma, astronomai teigia, kad FRB gali susidaryti, kai dėl neutroninės žvaigždės pluta patiria žvaigždės drebėjimą įtampos tarp intensyvios neutroninės žvaigždės gravitacijos ir jos magnetinio lauko. Ši įtampa gali staiga ir nesuvokiamai smarkiai atsiskleisti per žvaigždžių drebėjimą.

Tai Gegužė reiškia, kad neutronų žvaigždės pluta, manoma, milijoną kartų stipresnė už plieną, paslysta vos milimetru, tačiau šio mažo poslinkio gali pakakti, kad būtų sukurtas trumpas radijo energijos pliūpsnis, toks galingas, kad jį būtų galima aptikti iš kitų galaktikų, kurį mes aptinkame kaip FRB.

Gal būt! Vis dėlto atrodo įmanoma, o astrofizikoje - kas įmanoma yra žaidimo pavadinimas.

Tačiau šis aptikimas nereiškia, kad astronomai yra pasirengę patvirtinti, kad visi FRB yra kilę iš magnetarų. CHIME gautas sprogimas buvo žemame signalo stiprumo, istoriškai susijusio su FRB, galu, o tai gali būti ir neturėti reikšmės. Kol kas astronomai neanalizavo signalo bangos formos, norėdami sužinoti, ar ji sutampa su FRB. Tačiau jei ši analizė ir nuolatiniai magnetaro SGR 1935 + 2154 stebėjimai galutinai parodys, kad magnetarai yra „Fast Radio Burst“ kilmė, viena didžiausių astronomijos paslapčių bus išspręsta.

CHIME radijo teleskopas Kanadoje. Tai specialiai sukurta tirti objektus, tokius kaip „Fast Radio Burst“. Vaizdas per CHIME.

Apatinė eilutė: „Fast Radio Burst“ yra paslaptingi, trumpi, intensyvūs radijo bangų pliūpsniai, sklindantys iš vietų visame danguje. Manoma, kad iki balandžio 28 dienos visi mums žinomi FRB buvo iš mūsų galaktikos ribų. Balandžio 28 d. FRB, kuri, matyt, atsirado mūsų galaktikoje, padės astronomams išnarplioti aštrius astrofizikos klausimus.


Greiti radijo sprogimai iš kosmoso daugelį metų glumino mokslininkus. Tačiau paaiškinimas gali būti netrukus.

Tik tada, kai manote, kad sukatalogavote visus kosmoso žvėris, mums iš dangiškosios savanos staugia naujas. Greitas radijo bangų srautas dabar yra viena iš karščiausių astronomijos temų. Per trumpesnį laiką nei akies mirksėjimas šie paslaptingi objektai gali išlaisvinti pakankamai energijos, kad tris šimtmečius galėtų valdyti pasaulį.

Ir lenktynės vyksta išsiaiškinti, kokie jie yra.

Praėjusį mėnesį penkių dešimčių astronomų konsorciumas pranešė atradęs aštuonis naujus pliūpsnius, kurie gali padėti atsakyti. Objektai buvo rasti naudojant Kanados vandenilio intensyvumo kartografavimo eksperimentą arba CHIME. Šis neįprastos išvaizdos radijo teleskopas, maždaug futbolo aikštės dydžio, susideda iš keturių metalinių tinklų cilindrų - pavyzdžiui, riedlentės pusvamzdžių -, kurie surenka ir sutelkia gaunamas radijo bangas. CHIME yra mažai apgyvendintame, kalnuotame Britų Kolumbijos regione, maždaug už 30 mylių į šiaurę nuo JAV sienos.

Kol CHIME šiandien pirmauja radijo bangų radime, pirmąjį tokį sprogimą prieš keliolika metų rado Vakarų Virdžinijos universiteto astronomas, sėdėjęs prie savo stalo Morgantowne. Duncanas Lorimeris šaudė duomenis, gautus iš radijo teleskopo, esančio Parke, Australijoje - už pusės pasaulio - pastebėjęs trumpą statinio šnipštimą, tokį signalą, kurį sukelsite įjungdami siųstuvą ir tada jį išjungdami kelis po milisekundžių.

Po to buvo rasta dar dešimtys FRB. Bet visi buvo kaip ir pirmieji: „vienkartiniai“, kurie trumpam išbrovė radijo bangas į kosmosą, o vėliau jų nebeliko. Tai padarė neįmanoma nulį jų vietoje. Tai šiek tiek panašu į tai, kad girdi momentinį girgždėjimą iš po automobilio gaubto. Jei girdite tik vieną kartą, yra mažai tikimybės, kad kada nors nustatysite jo vietą ar priežastį.

Tačiau 2012 m. „Arecibo“ radijo teleskopas Puerto Rike aptiko FRB, kuris galiausiai pakeitė šią varginančią situaciją. Praėjus keleriems metams po jo atradimo, šis objektas vėl pastebėtas žagsuliuojant… ir vėl kas kelias savaites. Tai buvo tarsi girgždėjimas, kuris kartojasi, suteikdamas galimybę pakelti gaubtą ir tiksliai nustatyti šaltinį. 121102 atveju (kaip jis lyriškai pavadintas) astronomai naudojo dideles radijo teleskopų matricas, kurios yra naudingos dangaus šaltiniams nustatyti, kad sužinotų, jog ši FRB buvo nenurodytoje galaktikoje už 3 milijardų šviesmečių.

Šis fenomenalus atstumas - 5 trln. Kartų toliau nei Plutonas - reiškia, kad bet koks sprogimas yra energingesnis nei šuniukų leidimas. Be to, tai, kad visi FRB yra trumpalaikiai, reiškia, kad viskas, kas juos sukelia, yra gana maža.

Pagalvokite apie tai taip: Jei maža grupė žmonių, stovinčių arti vienas kito, visi sako „boo“ tuo pačiu metu, tai gana trumpas garsas. Bet jei turite reikalų su didele minia, užpakalinis garsas užtrunka, kol jus pasiekia, todėl „boo“ tampa ilga rauda.


Greitosios radijo serijos ateina iš keturių galaktikų, kaip ir mūsiškiai

Visiškai aišku, kad žmonės gali turėti duštinius - kitus asmenis, atrodančius panašiai į juos, tiek dabartyje, tiek praeityje, bet ar gali galaktikos? Astronomai, tiriantys greito radijo bangas (ko astronomas NETURI, tiria greito radijo sprogimus šiomis dienomis), neseniai ištiko penkis kartus, kai jie atsekė keturis greito radijo pliūpsnių rinkinius tiksliai iš jų skleidžiamų galaktikų. Penktasis „whammy“ atsirado dėl tolesnių stebėjimų, kurie nustatė, kad šios galaktikos yra Paukščių Tako duobės. Paskutinis pastebėjimas - kol jie negali nustatyti tikslios šių FRB priežasties, jie pašalino supermasyvias juodąsias skyles - visuotinai pripažintą kilmės teoriją. Tai palieka ... doppelganger ateivius?

„Kaip vaizdo skambučiai su kolegomis rodo jūsų namus ir suteikia šiek tiek įžvalgos apie jų gyvenimą, pažvelgus į priimančiąsias greito radijo bangų galaktikas, mes galime įžvelgti jų kilmę.“

Kas žinojo, kad mes kada nors priartinsime ateivius ir # 8212 ar bent jau su jų galaktikomis? Dr. Shivani Bhandari, Australijos nacionalinės mokslo agentūros (CSIRO) astronomas ir tyrimo, paskelbto žurnale „Astrophysical Journal Letters“, pagrindinis autorius, CSIRO pranešime spaudai paaiškina, kad šis astronominis proveržis atsirado naudojant specialiai sukurtą pereinamąjį detektorių CSIRO & # 8217s. ASKAP radijo teleskopas Vakarų Australijoje. Šis teleskopas ne tik sekė kelią iki tikslių keturių greitų radijo sprogimų galaktikų, jis netgi galėjo nustatyti, kur galaktikose yra signalo šaltinis.

„Šie tiksliai lokalizuoti greito radijo sprogimai sklido iš jų namų galaktikų pakraščių, pašalindami galimybę, kad jie turi ką nors bendro su supermasyviomis juodosiomis skylėmis. & # 8221

Gerai, ne iš supermasyvių, galaktikoje centrinių juodųjų skylių. Ateiviai? Bendraautorė CSIRO profesorė Elaine Sadler mano, kad jie gali būti susijungę ar susidūrę baltieji nykštukai (mažos, tankios žvaigždės) arba neutronų žvaigždės (sugriuvusios žvaigždės, kurios buvo per mažos, kad susidarytų juodoji skylė) arba magnetarai (neutroninės žvaigždės su stipriu magnetiniu lauku). .

Panašu, kad galimų priežasčių skaičius plečiasi. Tačiau Dame Jocelyn Bell Burnell, kuri 1967 m. Pirmoji aptiko greitai besisukančias neutronų žvaigždes, kurias dabar žinome kaip & # 8216pulsars & # 8217 (jūs turite pripažinti, tai gana įspūdinga - ji turėjo gauti Nobelio premiją, bet bent jau ji yra a Dame) turėjo tai pasakyti:

& # 8220Padėti greito radijo bangų šaltinius yra didžiulis technikos pasiekimas ir nepaprastai skatina lauką. Galbūt mums dar nėra tiksliai žinoma, kas vyksta, bet dabar pagaliau variantai atmetami “.

Bandykite dar kartą & # 8230 mes atsisakėme signalo

Bet ne ateiviai ... bent jau dar ne. Greitai radijo bangomis išlieka vienas didžiausių ir paslaptingiausių mūsų laikų atradimų. Dėl to greitas naujų atradimų tempas daro tai įdomų laiką - laiką, suteikiantį vilties, netrukus „Noriu tikėti“ memus galime pakeisti „Tikiu!“ faktai.

Kas žino? Jums gali tekti doppelganger kitoje galaktikoje galvoti tą patį.


Greitas radijo bangų plitimas: mokslininkai girdi „didžiulį“, paslaptingą ir pasikartojantį signalą iš gilumos kosmose

Mokslininkai girdėjo ilgą, pasikartojantį garsą iš giliai kosmoso - ir niekas nėra tikras, iš kur jis sklinda.

Astronomai rado 10 milisekundžių trukmės „greito radijo pliūpsnius“ - naujausią paslaptingos radijo bangos, sklindančios iš mūsų galaktikos ribų, pavyzdį.

Mokslininkai anksčiau manė, kad sprogimai buvo pavieniai įvykiai. Tačiau atlikus naują tyrimą nustatyta, kad bent jau kai kurie šaltiniai siunčia pakartotines žinutes.

Rekomenduojamas

Šis atradimas papildo kitus keistus atradimus apie greitus radijo bangas, kurie, atrodo, rodo, kad juos gali sukelti kažkas neįprasto. Mokslininkai praėjusiais metais teigė, kad kai kurie pranešimai atrodo panašūs - tokį, kurį netgi galėtų sukurti svetimos technologijos.

Naujas tyrimas atskleidžia mažai naujos informacijos apie tai, kas tiksliai sukelia pranešimus. Bet tai kelia neaiškių klausimų, koks šaltinis galėtų juos skleisti.

"" Mes parodome, kad bet kokia baterija valdo FRB, ji gali įkrauti per kelias minutes ", - sakoma Kornelio universiteto astronomijos profesoriaus Jameso Cordeso pranešime.

"Renginio energija tampa labai problematiška. Mes aptinkame šiuos FRB iš labai toli, o tai reiškia, kad jie iš esmės yra labai ryškūs. Tik keli astrofiziniai šaltiniai gali sukelti tokius sprogimus, ir mes manome, kad jie greičiausiai yra neutroninės žvaigždės. kitose galaktikose “.


Išskirtinis: mes galime pirmą kartą aptikti greitą radijo sprogimą savo pačių galaktikoje

Paukščių Tako magnetaras, pavadintas SGR 1935 + 2154, gali būti masiškai prisidėjęs prie galingų giliųjų kosminių radijo signalų, kurie daugelį metų kankino astronomus, paslapties sprendimo.

2020 m. Balandžio 28 d. Viso pasaulio radijo observatorijos užfiksavo negyvą žvaigždę, esančią vos už 30 000 šviesmečių, ir, regis, liepsnojo vienas milisekundžių trukmės nepaprastai ryškių radijo bangų pliūpsnis, kurį būtų buvę galima aptikti iš kitos galaktikos.

Be to, pasaulinės ir kosminės rentgeno observatorijos užfiksavo labai ryškų rentgeno atitikmenį.

Darbas šiame renginyje yra labai išankstinis, astronomai beprotiškai kratosi analizuodami daugybę duomenų. Tačiau atrodo, kad daugelis sutaria, jog tai pagaliau gali nurodyti greito radijo bangų šaltinį.

„Daugelio žmonių nuomone, tokia rūšis nustato FRB kilmę iš magnetarų“, - „ScienceAlert“ sakė astronomas Shrinivas Kulkarni iš „Caltech“ ir vienos iš „STARE2“ apklausos, kuri taip pat aptiko radijo signalą, narys.

Greitas radijo sprogimas yra viena patraukliausių paslapčių kosmose. Tai nepaprastai galingi radijo signalai iš giliosios kosmoso, už milijonų šviesmečių esančių galaktikų, kai kurie išleidžia daugiau energijos nei 500 milijonų Saulės. Vis dėlto jie trunka mažiau nei akimirksniu - trunka tik milisekundes - ir dauguma jų nesikartoja, todėl juos labai sunku nuspėti, atsekti ir todėl suprasti.

Galimi paaiškinimai svyravo nuo supernovų iki ateivių (kas, atsiprašau, yra labai mažai tikėtina). Tačiau viena galimybė, kuri surinko garą, yra ta, kad FRB gamina magnetarai.

Tai yra ypač keistas neutroninių žvaigždžių tipas, ypač tankūs šerdies likučiai, likę po to, kai masyvi žvaigždė patenka į supernovą. Tačiau magnetarai turi daug galingesnį magnetinį lauką nei paprastos neutroninės žvaigždės - maždaug 1000 kartų stipresnės. Kaip jie taip susiklostė, mes gerai nesuprantame, tačiau tai turi įdomų poveikį pačiai žvaigždei.

Kai gravitacinė jėga bando išlaikyti žvaigždę kartu - vidinė jėga - magnetinis laukas yra toks galingas, kad iškreipia žvaigždės formą. Tai sukelia nuolatinę įtampą tarp abiejų jėgų, paaiškino Kulkarni, kuris kartais sukelia milžiniškus žvaigždžių drebėjimus ir milžiniškus magnetinius žybsnius.

2020 m. Balandžio 27 d. SGR 1935 + 2154 buvo aptiktas ir pastebėtas keletu prietaisų, kuriems įvyko aktyvumas, įskaitant „Swift Burst Alert“ teleskopą, „AGILE“ palydovą ir „NICER ISS“ naudingąjį krovinį. Iš pradžių jis atrodė gana normalus, atitinkantis elgesį, pastebėtą kituose magnetaruose.

Tačiau tada, balandžio 28 d., Kanados vandenilio intensyvumo kartografavimo eksperimentas (CHIME) - teleskopas, skirtas dangui tirti trumpalaikius įvykius - aptiko precedento neturintį signalą, kurio sistemos galingas signalas negalėjo tiksliai įvertinti. Apie aptikimą pranešta „The Astronomer's Telegram“.

Bet STARE2 tyrimas, „Caltech“ absolvento Christopherio Bocheneko pradėtas projektas, yra skirtas būtent vietiniams FRB aptikti. Jį sudaro trys dipolinės radijo antenos, esančios šimtus kilometrų viena nuo kitos, kurios pirmiausia gali atmesti vietinius žmogaus veiklos sukurtus signalus ir taip pat leisti atlikti signalo trianguliaciją.

Jis priėmė garsų ir aiškų signalą, kurio srautas viršijo milijoną janskio milisekundžių. Paprastai ekstragalaktinius FRB gauname per kelias dešimtis janskio milisekundžių. Kai pakoreguotas atstumas, SGR 1935 + 2154 būtų žemoje FRB galios dalyje, tačiau jis tinka profiliui, sakė Kulkarni.

„Jei tas pats signalas gautų iš netoliese esančios galaktikos, kaip viena iš netoliese esančių tipinių FRB galaktikų, tai mums atrodytų kaip FRB“, - sakė jis „ScienceAlert“. - Kažko tokio dar nebuvo.

Laikinas fazės kosmoso diagrama dabar su SGR 1935 + 2154 apatine riba nuo STARE2. Manau, kad interpretacija rašo pati. pic.twitter.com/8ScrlcyqLW

- Dr. Evanas Ó Catháinas? (@Evanocathain) 2020 m. Balandžio 29 d

Bet mes matėme dar ką nors, ko dar niekada nematėme ekstragalaktinėje FRB, ir tai yra rentgeno atitikmuo. Tai, žinoma, yra gana dažni magnetiniuose protrūkiuose. Tiesą sakant, žymiai normalu, kad magnetarai skleidžia rentgeno ir gama spinduliuotę nei radijo bangos.

SGR 1935 + 2154 sprogimo rentgeno spindulių atitikmuo nebuvo ypač stiprus ar neįprastas, sakė astrofizikas Sandro Mereghetti iš Nacionalinio astrofizikos instituto Italijoje ir mokslininkas iš ESA palydovo INTEGRAL. Bet tai gali reikšti, kad FRB yra daug daugiau, nei mes galime aptikti šiuo metu.

„Tai labai intriguojantis rezultatas ir palaiko FRB ir magnetarų ryšį“, - „ScienceAlert“ sakė Mereghetti.

"Iki šiol nustatyta FRB yra ekstragalaktiška. Jie niekada nebuvo aptikti atliekant rentgeno / gama spindulius. Rentgeno spindulių pliūpsnis, panašus į SGR1935, ekstragalaktikos šaltinio neaptinkamas."

Bet tas radijo signalas buvo neginčijamas. Ir, pasak Kulkarni, visiškai įmanoma, kad magnetaras gali sukelti dar didesnius protrūkius. „SGR 1935 + 2154“ sprogimas magnetarui nereikalavo daug energijos, ir žvaigždė lengvai galėjo valdyti tūkstantį kartų stipresnį sprogimą.

Tai tikrai bauginantis dalykas. Tačiau svarbu nepamiršti, kad tai dar ankstyvos dienos. Astronomai vis dar vykdo tolesnius žvaigždės stebėjimus naudodami galingiausius mūsų turimus įrankius.

Jie dar neturi išanalizuoti serijos spektro, norėdami nustatyti, ar jis turi panašumų su ekstragalaktinių greito radijo bangų spektrais. Jei taip nebus, galime grįžti į pirmąją vietą.

Žinoma, net jei pasirodys, kad SGR 1935 + 2154 patvirtina greitųjų radijo bangų magnetinę kilmę, tai dar nereiškia, kad tai vienintelė kilmė. Kai kurie signalai elgiasi labai skirtingai, pakartodami nenuspėjamai. Neseniai nustatyta, kad vienas šaltinis kartojasi per 16 dienų ciklą.

Kad ir ką mums pasakytų „SGR 1935 + 2154“, mes toli gražu neišsprendėme sudėtingos mįslės, kurią šie neįtikėtini signalai reiškia, tačiau tai nepaprastai įdomus žingsnis į priekį.

CHIME dar neatsakė į „ScienceAlert“ prašymą apklausti. Jie tikriausiai buvo kiek per daug užsiėmę.


Lokalizacija ir priimančiosios galaktikos

Šaltinio atstumų matavimas yra pagrindinė astronomijos problema, o FRB nebuvo išimtis. Norint suprasti FRB centrinių variklių energetiką arba naudoti FRB kaip kosmologinius zondus, reikia matuoti atstumą, labiausiai tikėtinai per pagrindinės galaktikos raudoną poslinkį. Tačiau kol neprasidėjo didelės apimties tyrimai naudojant ASKAP ir CHIME, dauguma FRB buvo aptikti vieno patiekalo radijo teleskopais, kurių raiška buvo kelios minutės minutės, o tvirtai priimančiosios galaktikos asociacijai reikia lokalizuoti keletą arkos sekundžių („Eftekhari & amp Berger 2017“, „Eftekhari“ ir kt. 2018). Be to, nepaisant milžiniškų pastangų, skirtų tikralaikiam FRB aptikimui ir kelių bangų stebėjimui (pvz., „Petroff“) ir kt. 2015a, 2017), kitose juostose nebuvo nustatyta patikimų kolegų.

FRB priimančiosios galaktikos rodo morfologijų įvairovę. a) pasikartojančios FRB 121102 nykštukinės šeimininkės galaktika, z = 0,193 (Tendulkar ir kt. 2017 m.), Vaizduojamas naudojant Hablo kosminį teleskopą WFC3 F110W (J juostos) filtre (Bassa) ir kt. 2017). Lokalizacijos sritis nurodoma 0 spindulio apskritimu. ″ 5 padėtis žinoma miliarksekundžių tikslumu (Chatterjee ir kt. 2017 m., Marcote ir kt. 2017). b) netoliese esančioje pasikartojančios FRB 180916 spiralės priimančiosios galaktikoje, z = 0,034 (Marcote ir kt. 2020 m.) r′ -Juosta. Kaip ir a punkte, lokalizacijos sritis nurodoma 0 ″ .5 spindulio apskritimu, nors padėtis žinoma miliarksekundžių tikslumu. c) FRB 180924, vienas ASKAP aptiktas sprogimas, yra lokalizuotas švytinčioje lęšio formos arba ankstyvojoje spiralinėje galaktikoje z = 0,321 (baneris ir kt. 2019), kaip vaizduojama naudojant VLT / FORS2 g juostoje. Lokalizacijos neapibrėžties spindulys yra 0. ″ 11. d) FRB 190608 yra dar vienas ASKAP aptiktas sprogimas, lokalizuotas netoliese esančioje spiralinėje galaktikoje z = 0,118 („Macquart“ ir kt. 2020), kai lokalizacijos neapibrėžties spindulys yra 0. ″ 42, vaizduojamas naudojant VLT / X-shooter g juostoje.

FRB priimančiosios galaktikos rodo morfologijų įvairovę. a) pasikartojančios FRB 121102 nykštukinės šeimininkės galaktika, z = 0,193 (Tendulkar ir kt. 2017 m.), Vaizduojamas naudojant Hablo kosminį teleskopą WFC3 F110W (J juostos) filtre (Bassa) ir kt. 2017). Lokalizacijos sritis nurodoma 0 spindulio apskritimu. ″ 5 padėtis žinoma miliarksekundžių tikslumu (Chatterjee ir kt. 2017 m., Marcote ir kt. 2017). b) netoliese esančioje pasikartojančios FRB 180916 spiralės priimančiosios galaktikoje, z = 0,034 (Marcote ir kt. 2020 m.) r′ -Juosta. Kaip ir a punkte, lokalizacijos sritis nurodoma 0 ″ .5 spindulio apskritimu, nors padėtis žinoma miliarksekundžių tikslumu. c) FRB 180924, vienas ASKAP aptiktas sprogimas, yra lokalizuotas švytinčioje lęšio formos arba ankstyvojoje spiralinėje galaktikoje z = 0,321 (baneris ir kt. 2019), kaip vaizduojama naudojant VLT / FORS2 g juostoje. Lokalizacijos neapibrėžties spindulys yra 0. ″ 11. d) FRB 190608 yra dar vienas ASKAP aptiktas sprogimas, lokalizuotas netoliese esančioje spiralinėje galaktikoje z = 0,118 („Macquart“ ir kt. 2020), kai lokalizacijos neapibrėžties spindulys yra 0. ″ 42, vaizduojamas naudojant VLT / X-shooter g juostoje.

Tačiau šis nuoseklus vaizdas nepasitvirtino. Interferometrinė vienkartinių FRB su ASKAP lokalizacija (Bannister ir kt. 2019 m., Prochaska ir kt. 2019 m., „Macquart“ ir kt. 2020 m., Bhandaris ir kt. 2020, Heintz ir kt. 2020), taip pat DSA-10 (Ravi ir kt. 2019b) ir VLA (įstatymas ir kt. 2020) padėjo nustatyti galaktikų šeimininkų įvairovę morfologijoje ir metalizme, taip pat įvairią aplinką pačiose galaktikose, kaip parodyta pavyzdyje 6 paveiksle.

Net antroji lokalizuota kartotinė FRB, CHIME aptikta FRB 180916, buvo stebima EVN stebint netoliese esančią masyvią spiralinę galaktiką (Marcote ir kt. 2020 m. 6 pav.), Nepaisant žemo raudonojo poslinkio, neaptiktas joks nuolatinis radijo šaltinis (z = 0,034) ir atstumas (149 Mpc). Su didelės skiriamosios gebos optiniais stebėjimais „Tendulkar“ ir kt. (2020) rodo, kad šaltinis su periodiškai aptinkamais langais, aprašytais aukščiau, nėra susijęs su žvaigždę formuojančia sritimi ir neatitinka net pabėgusio magnetaro, ir siūlo, kad šaltinis gali būti didelės masės rentgenas (arba gama spindulys) dvejetainis.

Kartu su siekiu suprasti centrinį FRB emisijos variklį, pažadas, kad FRB su gerai išmatuotais atstumais yra galimybė tiesiogiai ištirti IGM barionų kiekį (pvz., Ioka 2003, Inoue 2004, McQuinn 2014, Prochaska ir amp Zheng 2019). Esant mažam raudonam poslinkiui, didžioji dauguma visatos barionų kiekio nematoma (vadinamoji „trūkstamų barionų problema“, pvz., Bregman 2007), tačiau manoma, kad jis glūdi dujinėse gijose tarp galaktikų grupių. Kaip parodyta 7 paveiksle, ekstragalaktinis FRB komponentas koreliuoja su galaktikos šeimininko raudonu poslinkiu.

Galaktiniai ir ekstragalaktiniai FRB dispersijos komponentai nubraižyti prieš FRB šeimininko galaktikos raudoną poslinkį. NE2001 Paukščių Tako indėlis rodomas kairėje, kartu su nominaliu Paukščių Tako aureolės įnašu 50 ± 25 vnt cm −3. Ekstragalaktinis DM apima nežinomą pagrindinės galaktikos indėlį, o akcentuojamas Paukščių Tako aureolės indėlis. Nubrėžta linija, nurodanti apytikslį santykį DM ≈ 1000 z pc cm −3, kai IGM yra žemas z (pvz., McQuinn 2014), prie kurio turėtų prisidėti priimančiosios galaktikos indėlis.

Galaktiniai ir ekstragalaktiniai FRB dispersijos komponentai nubraižyti prieš FRB šeimininko galaktikos raudoną poslinkį. NE2001 Paukščių Tako indėlis rodomas kairėje, kartu su nominaliu Paukščių Tako aureolės įnašu 50 ± 25 vnt cm −3. Ekstragalaktinis DM apima nežinomą pagrindinės galaktikos indėlį, o akcentuojamas Paukščių Tako aureolės indėlis. Nubrėžta linija, nurodanti apytikslį santykį DM ≈ 1000 z pc cm −3, kai IGM yra žemas z (pvz., McQuinn 2014), prie kurio turėtų prisidėti priimančiosios galaktikos indėlis.

Tačiau atkreipkite dėmesį į paprastos tiesinės tendencijos sklaidą 7 paveiksle. Į kiekvienos FRB išmatuotą DM įeina Paukščių Tako indėlis, atsižvelgiant į NE2001 (Cordes & amp Lazio 2002) arba YMW16 (Yao) modeliavimo neapibrėžtumus. ir kt. 2017). Paukščių Tako aureolės indėlis nėra gerai žinomas, o tikėtinų verčių diapazonas apima 50 ± 25 vnt. Cm3 (pvz., „Prochaska & amp Zheng 2019“). Priimančioji galaktika (ir jos aureolė) taip pat įneš panašias sumas į bendrą DM, ir šie indėliai (svertiniai pagal raudoną poslinkį) turi būti apskaityti, kol bus galima išmatuoti raudonojo poslinkio ir DM santykį. Pirmosiomis tokiomis pastangomis Macquartas ir kt. (2020) naudokite kruopščiai parinktą FRB mėginį, kad įvertintumėte kosminį bariono tankį ir parodytumėte nuoseklumą su kosmologinėmis prognozėmis. Šiuo metu neapibrėžtumas yra didelis, tačiau jį galima patobulinti pakankamai gerai išmatuotomis FRB. Be to, FRB taip pat tiria galaktikas ar grupių halus išilgai regėjimo linijos (pvz., Connor ir kt. 2020) ir pakankamai didelis FRB pavyzdys gali leisti detaliai tirti netoliese esančias grupes (Ravi ir kt. 2019a). Norint įgyvendinti FRB, kaip ekstragalaktinių zondų, pažadą, labai svarbu patobulinti elektronų tankio pasiskirstymo galaktikoje modeliavimą (pvz., Ocker ir kt. 2020) ir galaktikos aureolė.


Greičiausias radijo sprogimas, kurį matėme iki šiol!

Greitas radijo bangų trikdymas yra ypač trumpas, ryškios radijo blykstės, kilusios iš toli už Paukščių Tako ribų. Mes atlikome išsamų vieno konkretaus greito radijo pliūpsnio tyrimą ir atradome laiko struktūrą kelių mikrosekundžių tvarka: 100000 kartų trumpiau nei akies mirksėjimas.

Dalintis

Nukopijuokite nuorodą

Greitas radijo sprogimas (FRB) yra ryškus radijo spinduliuotės blyksnis, kuris paprastai trunka tik kelias milisekundes. Jie kyla iš toli už mūsų galaktikos ribų. Šis didelis atstumas reiškia, kad FRB yra nepaprastai energingi, kai kurie sprogimai skleidžia energiją, panašią į Saulės per dieną pagamintos energijos kiekį. Nuo jų atradimo 2007 m. Daug sužinota apie šiuos mįslingus signalus, tačiau dar daug ką reikia suprasti. Pavyzdžiui, lieka paslaptis, kokio tipo objektai gali gaminti FRB ir kokia emisijos fizika reikalinga norint išaiškinti didelį energijos išsiskyrimą per tokį trumpą laiką. Vienas perspektyvus modelis yra neutronų žvaigždė. O bservation s in early 2020 from CHIME/FRB and STARE2, of a Galactic magnetar (a highly magneti s ed neutron star), SGR 1935+2154, helped support this hypothesis, as it was observed to emit a bright FRB-like radio burst.

Some FRBs have been seen to repeat (although the majority have only been seen to burst once). Highly active repeating FRB sources are particularly rich sources for follow-up observations. One such source is FRB 20180916B, a repeating FRB first discovered by the CHIME/FRB telescope in Canada. Not long after its discovery, our group began follow-up observations of this source with the European Very-Long-Baseline-Interferometry Network (EVN). The EVN is a global network of radio telescopes which use VLBI to create high-resolution images of radio sources. We used this to pinpoint where the bursts came from to milliarcsecond precision. We identified that FRB 20180916B lives in the arm of a Milky Way-like galaxy and is offset from a nearby star-forming region. As a PhD student this was my first real experience of the fast-paced nature of the field of FRBs and how many avenues of exploration there are. Not only can we use this data to pinpoint exactly where the bursts are coming from, but additionally the bursts themselves contain valuable information about the emission physics and burst progenitor.

Artist impression of a bright burst from FRB 20180916B arriving at the EVN telescopes.
Artwork credit: Danielle Futselaar, artsource.nl

Both Benito Marcote and I presented the localisation of FRB 20180916B at a press conference in Hawaii. Afterwards, we celebrated with cocktails on the beach, oblivious to the fact that just a few months later we would only be able to talk through Zoom and several hundred Slack messages a day. It was quite a shift moving from brainstorming what to do next together in our institute to doing everything remotely. We traded white board scrawling for scrap paper covered with equations held up to our laptop cameras. This was also at the beginning of the lockdown, meaning we hadn’t yet learned how to 'unmirror' our Zoom images, so resorted to working out the maths backwards.

Using the same data as in the localisation project, we decided to study the bursts themselves in greater detail. We discovered that the bursts showed consistent polarimetric properties with lower frequency observations of this source, plus another well studied repeater, FRB 20121102A. This supports the idea that repeating FRBs have characteristic polarimetric properties, which is super exciting because it is still debated whether repeating and non-repeating FRBs are simply the same thing. Having some kind of identifier to distinguish between them, as opposed to simply observing multiple bursts, is invaluable both for our understanding of them but also to help future observations be more lucrative by studying sources that ‘look’ like repeaters. I, of course, was delighted with this result and was proud to make a solid contribution to the field. Although while writing this up, we were simultaneously going down various rabbit-holes of exploration with the data and we realised that we had something novel and even more important than first thought.

Artist impression of the Effelsberg telescope pointing at the host galaxy of FRB 20180916B.
Artwork credit: Danielle Futselaar, artsource.nl

For me, the analysis that came next was new and exciting and something I hadn’t come across yet in my research. Even within our research group, these techniques had not been explored in detail. Therefore, we consulted Jim Cordes, who has been doing these types of analyses for decades. Additionally, we used a software called SFXC, which is actively used by the EVN to correlate the data, to format our data. In pushing the boundaries with this analysis we consequently pushed the boundaries of SFXC itself. This led to a lot of trial and error and many many (many) data products. I’m sure Aard Keimpema (author of SFXC) ran away from his computer every time he saw an email from myself.

But all the work definitely paid off. In our sample of bursts, we measured time structure on the level of a few microseconds. Not only that, we also see a range of different timescales, from microseconds to milliseconds. This discovery is extremely important as it lets us constrain the size of the region where the burst is emitted. In this case, our analysis constrained the size to on the order of a kilometre. For reference, we know that this source is 500 million light-years away from us. In turn, knowing the scale of the emission region allows us to constrain the source and emission physics that are needed to produce the burst. As mentioned, a neutron star is a good candidate. The models for how a neutron star could have produced this FRB come in two flavours, one where the burst originates from outside the magnetosphere and the other where the burst comes from inside it. Our findings favour the latter and help us hone in on a clearer picture of FRB sources.

This project was a great exercise in getting as much out of a single data set as possible. Our findings add weight to the argument that repeating FRBs have some key identifiers and also help constrain the FRB emission mechanism. Though of course, there is still much to learn, both on this source specifically as well as comparing what we find here with the same analysis of others. Personally, I was delighted to lead my first project and would never have expected my first first-author paper to be published in Nature Astronomy. I love being involved in such a fast-paced area of research and collaborating with a great group of scientists both within the Netherlands and internationally, to uncover the mysteries of FRBs.


3.14 Discharge Fire burst - Kill mobs just by walking - league starter, cheap, fast clear, 1hit boss

I started this league with this build and it is doing fine for me. Havent dropped single exalted yet, but from chaos recipes i got all these gears. Under 2 exalteds. Unlike other discharge builds, this one doesnt need anything expensive and it can still melt bosses fast.

Pro's:
+ Cheap
+ Fast map clearing
+ Fast boss kill, huge dmg
+ Can do all map mods

Con's:
- Weak defense

I started the league with this - under 2ex build:

How this build works:

This build uses Fireball and/or discharge, which focuses mainly on Ignite. Discharge has quite big AOE so you can use it or fireball for maping. Depends on your playstyle

we do generate charges with Romiras banquet, which gives us most of the time Power charge on hit. Voll's protector + Blood rage for another way of getting power charges, and lastly enduring cry.

Most of the time voll's protector with blood rage instantly gives me charges after killing. It automatically refill those charges i spent on discharge, so you dont need to wait or generate it other way. If you run out of charges, use either enduring cry or just spam fireballs until you get some charges.

Discharge - swift affliction - burning damage - deadly ailments - unbound ailments

Fireball - greater multiple projectiles - deadly ailments - swift affliction - burning damage - Combustion / Ignite proliferation

Wake of conviction - hextouch - combustion - flammability

Malevolence - Arrogance - Flame dash - blood rage

Flame golem - Lightning golem - chaos golem - stone golem

Prices from 5 days after league came out:

6 Linked volls protector -> 15c
abberath hooves -> 25c
amulet -> 20c
5 linked staff -> 15c
cluster jewels -> 150c
Rest are 1-3c, some self found/crafted.

How to upgrade:

Better rare staff with +max endurance charges
Endurance charge rings
Endurance charge boots, belt
Helmet with charge and -fire res
Gloves with charge and multiplier
Farruls fur (replica is the best). In this case, get cat stealth on gloves and use lesser duration and swift to get fast swaps
Cluster jewels with blowback

30-40ex build. Combined the best from Auto hit fire burst with big DPS from discharge:

How this works:
Fire burst from hysteria essence on a staff. You will kill mobs just by walking. Vs bosses or stronger monsters, you kil them with Discharge - ignite.

I bought 6L staff for 2ex and bought 2x hysteria essences to get my current staff.

Discharge gets nonstop charges from Farruls fur and Volls devotion, you will need Less duration and swift affliction socketed in where you have aspect of the cat to get faster rotation

How to play:
Just use flasks for faster movements, phasing, rumis for defense and cinderwallow for hp and you are free to go. When there are large packs or you just want to blow whole group, use discharge.

Vs bossess, place storm brand and discharge. Then just go around. Takes 2-3 secs for bosses to die.

Farruls fur + Volls devotion for charges, Abberaths hooves for auto cast to trigger on hit -> fire burst. You will need crafted aspect of the cat on helmet or gloves


Milky Way magnetar could be the source of a fast radio burst

The first fast radio burst (FRB) detected in the Milky Way appears to be coming from a magnetar, which is a highly magnetic neutron star. If magnetars are confirmed to be a source of FRBs, it would be a huge leap forward in our understanding of these mysterious bursts.

The double-peaked FRB comprised two rapid-fire radio bursts that arrived within 28.9 ms of one another on 28 April 2020. The signal came from the direction of the magnetar SGR 1935+2154, which is located an estimated 30,000 light-years away near the centre of the Milky Way. The FRB was first detected by the Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), which is a radio telescope at the Dominion Radio Astrophysical Observatory in British Columbia.

Earlier in April, there had been a flurry of X-ray flares detected by NASA’s Swift satellite, and two stronger-than-average flares were seen to occur at exactly the same time as the radio bursts.

Powerful signal

The FRB is about 3000 times more powerful than any radio emissions previously detected from a known magnetar. However, it is still ten times weaker than the weakest extragalactic FRB.

This means that the FRB would probably not have been detected if it originated from outside the Milky Way, says Kiyoshi Masui of the Massachusetts Institute of Technology, who is an author of a paper in Gamta describing the discovery. The FRB was also seen by astronomers working on the STARE2 radio telescope in the US, who also report in Gamta. A third team used the FAST telescope in China to do follow-up observations and has also published in Gamta.

The nearest extragalactic magnetar is about 500 million light-years away. Had the burst from SGR 1935+2154 occurred at that distance, it would have appeared 200 million times fainter. “However, there are presumably many extragalactic FRBs that are too faint for us to see, so this burst would have been in that category,” adds Masui.

There are currently less than 30 known magnetars in the Milky Way. This small number “makes life hard” when trying to understand their behaviour, says Adam Deller, who is an astrophysicist at Swinburne University of Technology in Australia, and who was not involved in the research.

Secure link needed

However, “If we can make a secure link between the type of burst that this galactic magnetar gives off and extragalactic FRBs, then having a source on our doorstep is game-changing,” he says. It would allow astronomers to observe features that are too faint to be seen in FRBs in other galaxies, such as weaker bursts and X-ray flares. Indeed, follow-up observations have already detected more radio bursts coming from SGR 1935+2154, but these have so far been much weaker than April’s double-peaked FRB.

Earlier this year, Deller was part of a team of scientists who used parallax to measure the precise distance to a magnetar called XTE J1810-197. This is the first magnetar known to emit radio pulses, albeit far less energetic than an FRB. Knowing the distance to the magnetar allows scientists to calculate the strength of its radio emissions. This allowed the team to estimate that the SGR 1935+2154 FRB is thousands of times brighter than the radio pulses emanating from XTE J1810-197.

Despite the discovery, scientists still do not understand the mechanism by which a magnetar can produce an FRB, or even if all FRBs are produced by magnetars. Observations show that FRBs can be divided into at least two population types – those that repeat, which include SGR 1935+2154, and much more powerful blasts that appear to be one-off events.

Quantum effects

Proposals for the FRB mechanism include synchrotron masers and even asteroids colliding with magnetars. One other popular theory is that quantum effects produce a torrent of electrons that interact with a magnetar’s incredibly strong magnetic field, which in the case of SGR 1935+2154 has a strength of 2.2×10 14 gauss.

“Near magnetars, the magnetic field is so strong that it can cause pairs of electrons and positrons to be spontaneously created out of the vacuum using energy contained in the magnetic field,” says Masui. These electrons then move like electric currents through the magnetic field, producing the brief blasts of radio waves.

To confirm that at least some extragalactic FRBs are produced by magnetars, astronomers would like to see X-ray bursts coincide with an FRB, as was the case with SGR 1935+2154. However, given the undetermined formation mechanism of FRBs, it is not clear what their relationship with the X-ray flares are.

“They must be related in some way, but it’s funny that X-rays are not always accompanied by radio bursts,” says Masui. Understanding that connection, through study of SGR 1935+2154 and other magnetars, could be the key to unlocking at least some of the mysteries surrounding FRBs.


Why hunting for fast radio bursts is an ‘exploding field’ in astronomy

Little more than a decade ago, two astronomers discovered mysterious bursts of radio waves that seem to take place all over the sky, often outshining all the stars in a galaxy. Since then, the study of these fast radio bursts, or FRBs, has taken off, and while we still don’t know what exactly they are or what causes them, scientists are now edging closer to some answers.

FRBs were first detected in 2007 by astronomers Duncan Lorimer and David Narkevic. While using the Parkes Observatory in Australia, the duo were stunned to witness an incredibly bright flash of radio waves coming from space. This strange event was called a Lorimer burst.

See also

Since then, about 100 FRB discoveries have been announced. We’ve been able to pinpoint the location of some to other galaxies – none appear to take place inside the Milky Way – as well as see some happening in real-time and even witness FRBs that repeat. Despite numerous observations and plenty of data, we’re still at a loss to explain exactly what they are.

‘It’s not so often in astrophysics that there’s a new phenomenon that we really don’t understand and we have the opportunity to learn something genuinely new,’ said Dr Jason Hessels from the University of Amsterdam in the Netherlands.

Radio telescopes

Dr Hessels coordinated a project called DRAGNET, which ran from 2014 to 2018 and sought to observe and study more FRBs. It used radio telescopes around the world – including the Low-Frequency Array, or LOFAR telescope, in the Netherlands – to hunt for exotic stars and FRBs. At the time the project was proposed in 2012, however, people weren’t certain that FRBs were even real.

Yet, in 2015 the project made a key breakthrough. It discovered that a known FRB in another galaxy – dubbed FRB 121102 – was repeating. This discovery allowed astronomers to work out where the FRB was coming from – a faint dwarf galaxy 3 billion light-years from Earth. We’ve since found a second repeating burst, but until that first one, all FRBs had been single events.

‘That’s been a huge treasure chest of information,’ said Dr Hessels, referring to FRB 121102. ‘We’ve detected hundreds of bursts from it.’

Each flash lasts just a millisecond or so but can emit more energy than 500 million suns. As such, FRB 121102 is clearly noticeable against the backdrop of a galaxy, especially one as faint as this. Even at such a great distance, and having been produced before multicellular life on Earth began, the flash is intense enough for us to measure today.

When FRBs were first discovered, it was thought that they might be caused by cataclysmic events such as neutron stars – the remnant cores of collapsed giant stars – or black holes merging together. The fact that some FRBs repeat, however, suggests that might not be the case, although there could be multiple types of FRB.

Star quakes

Our best explanation so far is that they are caused by magnetars, neutron stars that have incredibly strong magnetic fields. It’s thought that these stars have enough energy to produce the bright flashes associated with FRBs, experiencing ‘star quakes’ as the magnetic field rips the crust of the star apart, releasing a huge amount of energy (although recent results released on 27 June suggest a possible unknown alternative origin for some FRBs).

‘That released energy could be ramming into all the material surrounding the magnetar, and that causes a shock and can accelerate particles that produce radio waves and a radio burst like we observe,’ said Dr Hessels.

To better answer this question, the ongoing MeerTRAP project is trying to find more FRBs, which might get us closer to an answer. The project uses the MeerKAT radio telescope array in South Africa to look for pulses of radio waves in the sky. During the array’s standard astronomical observations, the MeerTRAP team piggybacks onboard to obtain the data – about 10 gigabytes a second – to look for FRBs.

‘We just take data from where they have chosen to point,’ said Dr Benjamin Stappers from the University of Manchester, UK, and the project coordinator for MeerTRAP. ‘It doesn’t matter too much where the telescope is pointing, because they should be uniform across the sky.’

The project hasn’t started looking for FRBs yet, but plans to start doing so in July 2019. The MeerTRAP team hopes to find between two and five FRBs per week, with the possibility of looking for both FRBs that occur just once and repeating ones, as the telescopes will return to the same part of the sky on regular occasions.

'It’s not so often in astrophysics that there’s a new phenomena that we really don’t understand and we have the opportunity to learn something genuinely new.'

Dr Jason Hessels, University of Amsterdam, the Netherlands

All of this data should help us better work out the origin of FRBs. ‘One way to work out what the cause of them is, is to understand where they happen in a galaxy, and what types of galaxies they happen in,’ said Dr Stappers.

Astronomers also want to work out how many types of FRB there are. So far, we know that some of them repeat and some do not, but how many repeat is still unknown. It could be that these two types are formed in different ways, so finding more of them could help us better answer that question.

‘There’s also the probability that FRBs will also pass through the outer regions of other galaxies that lie along the line of sight,’ said Dr Stappers. ‘So you can use them like shining a torch and see what happens to the light as it passes through those other galaxies. You can learn something about the nature of those intervening galaxies.’

The MeerTRAP project will also be looking for rapidly rotating neutron stars, called pulsars, to better test our theories of gravity. If a pulsar was found orbiting another star or even a black hole, the change in its rotation could tell us more about how gravity works at the extreme end of physics.

It’s FRBs, however, that are garnering the headlines at the moment. With more and more discoveries on the way, it’s hoped we might have an answer soon about some of their mysteries.

‘The field is really exploding,’ said Dr Hessels, noting we may know of more than 1,000 by the end of the year. ‘Probably in the next few years we will have a pretty good idea of what’s causing them.’

The research in this article was funded by the EU's European Research Council. If you liked this article, please consider sharing it on social media.


Žiūrėti video įrašą: : Klaipėdoje griaudėjo sprogimai (Vasaris 2023).