Hitri radijski izbruh

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Jump to navigation Jump to search
Lorimerjev izbruh – opazovanje prvega zaznanega hitrega radijskega izbruha, ki ga je leta 2006 opisal Lorimer[1]

Hitri radijski izbruh (angleško fast radio burst, FRB) je v radijski astronomiji prehoden radijski pulz, ki traja od delčka milisekunde do nekaj milisekund in ga povzroči še nepojasnjeno visokoenergijsko astrofizikalno dogajanje. Astronomi ocenjujejo, da se pri povprečnem FRB-ju v milisekundi sprosti toliko energije, kot je Sonce izseva v 3 dneh.[2] Čeprav so ti izbruhi pri izvoru izjemno energijski, je jakost signala, ki doseže Zemljo, opisana kot 1000-krat manjša od jakosti signala mobilnega telefona na Luni.[3] Prvi FRB sta leta 2007 odkrila Duncan Lorimer in njegov študent David Narkević pri pregledovanju arhivskih podatkov o pulzarjih, zato je poznan kot Lorimerjev izbruh.[4][5] Pozneje so zabeležili še številne FRB-je. Med temi je bilo več takih, ki so se ponavljali dozdevno neredno,[6][7][8][9][10] februarja 2020 pa so odkrili prvi FRB, ki se je ponavljal redno, in sicer vir FRB 180916, ki pulzira vsakega 16,35 dneva.[11][12] Večina FRB-jev je zunajgalaktičnih, vendar je aprila 2020 kanadski radijski teleskop CHIME zabeležil tudi prvi FRB iz Rimske ceste.[13] Junija 2021 so astronomi poročali o več kot 500 zaznanih FRB-jih iz zunanjega vesolja.[14][15]

Kadar so FRB-ji polarizirani, to pomeni, da izvirajo iz vira v izjemno močnem magnetnem polju.[16] Izvor FRB-jev še ni pojasnjen; predlogi zanj segajo od hitro se vrtečih nevtronskih zvezd in črnih lukenj do nezemeljske inteligence.[17][18] Leta 2020 so astronomi sporočili, da so vir hitrih radijskih izbruhov zožili in zdaj domnevajo, da bi lahko šlo za »združitve kompaktnih teles in magnetarjev, nastalih pri običajnem kolapsu jeder supernov«.[19][20][21] Umestitev in določitev lastnosti FRB-ja 121102, enega od treh repetitivnih virov, leta 2012 je poglobila razumevanje tovrstnih virov. FRB 121102 ustreza galaksiji, oddaljeni približno tri milijarde svetlobnih let, in ga obdaja ekstremna okolica.[22][16] Prva gostiteljska galaksija, v katero je bil umeščen izvor nerepetitivnega izbruha FRB 180924, je bila prepoznana leta 2019 in je precej večja in običajnejša galaksija, po velikosti podobna Rimski cesti. Avgusta 2019 so astronomi poročali o zaznavi še osmih repetitivnih signalov FRB.[23][24] Januarja 2020 so poročali o natančnem mestu izvora drugega repetitivnega izbruha, FRB 180916.[25][26] En FRB je bil umeščen enako kot že znani izbruh žarkov gama.[27][13]

28. aprila 2020 je bil par milisekundnih izbruhov (FRB 200428), ki se je skladal z opazovanimi hitrimi radijskimi izbruhi in je imel fluks >1,5 milijona Jy/ms, zaznan na istem predelu neba kot magnetar SGR 1935+2154.[28][29] Čeprav je bil tisočkrat manj svetel kot pred tem opazovani hitri radijski izbruhi, je zaradi sorazmerne bližine postal najmočnejši do zdaj opazovani hitri radijski izbruh in je dosegel največji fluks nekaj tisoč ali več sto tisoč janskyjev, kar je primerljivo s svetlostjo radijskih virov Kasiopeja A in Labod A pri istih frekvencah. S tem so bili magnetarji dokazani kot vsaj en izvor hitrih radijskih izbruhov,[30][31][32] čeprav natančen vzrok ostaja nepojasnjen.[33][34][35] Tudi nadaljnje raziskave so podprle stališče, da so FRB-ji tesno povezani z magnetarji.[36][37]

Sklici[uredi | uredi kodo]

  1. Duncan Lorimer (West Virginia University, US); Matthew Bailes (Swinburne University); Maura McLaughlin (West Virginia University, US); David Narkevic (West Virginia University, US); et al. (oktober 2007). "A bright millisecond radio burst of extragalactic origin". Australia Telescope National Facility. Pridobljeno dne 2010-06-23.
  2. Petroff, E.; Hessels, J. W. T.; Lorimer, D. R. (2019-05-24). "Fast radio bursts". The Astronomy and Astrophysics Review (angleščina). 27 (1): 4. arXiv:1904.07947. Bibcode:2019A&ARv..27....4P. doi:10.1007/s00159-019-0116-6. ISSN 1432-0754. With peak flux densities of approximately 1 Jy, this implied an isotropic energy of 10^32 J (10^39 erg) in a few milliseconds
  3. Lee Billings (9. julij 2013). "A Brilliant Flash, Then Nothing: New 'Fast Radio Bursts' Mystify Astronomers". Scientific American.
  4. Mann, Adam (28. marec 2017). "Core Concept: Unraveling the enigma of fast radio bursts". Proc Natl Acad Sci U S A. 114 (13): 3269–3271. Bibcode:2017PNAS..114.3269M. doi:10.1073/pnas.1703512114. PMC 5380068. PMID 28351957.
  5. "Are Mysterious Fast Radio Bursts Coming From the Collapse of Strange Star Crusts?". Universe Today. 17. maj 2018.
  6. Osbourne, Hannah (30. avgust 2017). "FRBS:Repeating Radio Signals Coming From Distant Galaxy Detected By Astronomers". Newsweek. Pridobljeno dne 30. avgusta 2017.
  7. Overbye, Dennis (10. januar 2018). "Magnetic Secrets of Mysterious Radio Bursts in a Faraway Galaxy". The New York Times. Pridobljeno dne 11. januarja 2018.
  8. The CHIME/FRB Collaboration (9. januar 2019). "A second source of repeating fast radio bursts". Nature. 566 (7743): 235–238. arXiv:1901.04525. Bibcode:2019Natur.566..235C. doi:10.1038/s41586-018-0864-x. PMID 30653190.
  9. Fedorova, V.A.; et al. (29. junij 2019). "Detection of nine new Fast Radio Bursts in the direction of the galaxy M31 and M33 at the frequency 111 MHz at the radio telescope BSA LPI". The Astronomer's Telegram. Pridobljeno dne 4. julija 2019.
  10. Mack, Eric. "More mysterious signals from deep space detected - New fast radio bursts from beyond our galaxy have been recorded, adding more data to help solve one of the universe's most recent puzzles". Pridobljeno dne 3. julija 2019.
  11. Amiri, M.; et al. (3. februar 2020). "Periodic activity from a fast radio burst source". arXiv:2001.10275v3 [astro-ph.HE].
  12. The CHIME/FRB Collaboration; Amiri, M.; Andersen, B. C.; Bandura, K. M.; Bhardwaj, M.; Boyle, P. J.; Brar, C.; Chawla, P.; Chen, T.; Cliche, J. F.; Cubranic, D.; Deng, M.; Denman, N. T.; Dobbs, M.; Dong, F. Q.; Fandino, M.; Fonseca, E.; Gaensler, B. M.; Giri, U.; Good, D. C.; Halpern, M.; Hessels, J. W. T.; Hill, A. S.; Höfer, C.; Josephy, A.; Kania, J. W.; Karuppusamy, R.; Kaspi, V. M.; Keimpema, A.; et al. (2020). "Periodic activity from a fast radio burst source". Nature. 582 (7812): 351–355. arXiv:2001.10275. Bibcode:2020Natur.582..351C. doi:10.1038/s41586-020-2398-2. PMID 32555491.
  13. 13,0 13,1 Leah Crane (9. maj 2020). "Weird radio signals spotted in our galaxy could solve a space mystery". New Scientist.
  14. Chu, Jennifer (9. junij 2021). "CHIME Telescope Detects More Than 500 Mysterious Fast Radio Bursts From Outer Space". SciTechDaily. Pridobljeno dne 10. junija 2021.
  15. Japelj, Jure (14. junij 2021). "Novi katalog hitrih radijskih izbruhov napoveduje revolucijo". Portal v vesolje.
  16. 16,0 16,1 Michilli, D.; Seymour, A.; Hessels, J. W. T.; Spitler, L. G.; Gajjar, V.; Archibald, A. M.; Bower, G. C.; Chatterjee, S.; Cordes, J. M.; et al. (11. januar 2018). "An extreme magneto-ionic environment associated with the fast radio burst source FRB 121102". Nature (angleščina). 553 (7687): 182–185. arXiv:1801.03965. Bibcode:2018Natur.553..182M. doi:10.1038/nature25149. ISSN 0028-0836. PMID 29323297.
  17. Devlin, Hannah (10. januar 2018). "Astronomers may be closing in on source of mysterious fast radio bursts". The Guardian.
  18. Strickland, Ashley (10. januar 2018). "What's sending mysterious repeating fast radio bursts in space?". CNN.
  19. Starr, Michelle (1. junij 2020). "Astronomers Just Narrowed Down The Source of Those Powerful Radio Signals From Space". ScienceAlert.com. Pridobljeno dne 2. junija 2020.
  20. Carter, Jamie (3. junij 2020). "Four 'Mysterious Signals From Outer Space' Are Coming From Galaxies Like Ours, Say Scientists". Forbes. Pridobljeno dne 4. junija 2020.
  21. Bhandan, Shivani (1. junij 2020). "The Host Galaxies and Progenitors of Fast Radio Bursts Localized with the Australian Square Kilometre Array Pathfinder". The Astrophysical Journal Letters. 895 (2): L37. arXiv:2005.13160. Bibcode:2020ApJ...895L..37B. doi:10.3847/2041-8213/ab672e.
  22. Chatterjee, S.; Law, C. J.; Wharton, R. S.; Burke-Spolaor, S.; Hessels, J. W. T.; Bower, G. C.; Cordes, J. M.; Tendulkar, S. P.; Bassa, C. G. (januar 2017). "A direct localization of a fast radio burst and its host". Nature (angleščina). 541 (7635): 58–61. arXiv:1701.01098. Bibcode:2017Natur.541...58C. doi:10.1038/nature20797. ISSN 1476-4687. PMID 28054614.
  23. Starr, Michelle (14. avgust 2018). "Astronomers Have Detected a Whopping 8 New Repeating Signals From Deep Space". Science Alert.com. Pridobljeno dne 14. avgusta 2019.
  24. Andersen, B.C.; et al. (9. avgust 2019). "CHIME/FRB Detection of Eight New Repeating Fast Radio Burst Sources". arXiv:1908.03507v1 [astro-ph.HE].
  25. West Virginia University (6. januar 2020). "In a nearby galaxy, a fast radio burst unravels more questions than answers". EurekAlert!. Pridobljeno dne 6. januarja 2020.
  26. Balles, Matthew (6. januar 2020). "Not all fast radio bursts are created equal – Astronomical signals called fast radio bursts remain enigmatic, but a key discovery has now been made. A second repeating fast radio burst has been traced to its host galaxy, and its home bears little resemblance to that of the first". Nature. 577 (7789): 176–177. doi:10.1038/d41586-019-03894-6. PMID 31907452.
  27. Wang, Xiang-Gao; et al. (25. april 2020). "Is GRB 110715A the progenitor of FRB 171209?". The Astrophysical Journal. 894 (2): L22. arXiv:2004.12050. Bibcode:2020ApJ...894L..22W. doi:10.3847/2041-8213/ab8d1d.
  28. Drake, Nadia (5. maj 2020). "'Magnetic Star' Radio Waves Could Solve the Mystery of Fast Radio Bursts - The surprise detection of a radio burst from a neutron star in our galaxy might reveal the origin of a bigger cosmological phenomenon". Scientific American. Pridobljeno dne 12. maja 2020.
  29. Starr, Michelle (1. maj 2020). "Exclusive: We Might Have First-Ever Detection of a Fast Radio Burst in Our Own Galaxy". ScienceAlert.com. Pridobljeno dne 12. maja 2020.
  30. Timmer, John (4. november 2020). "We finally know what has been making fast radio bursts - Magnetars, a type of neutron star, can produce the previously enigmatic bursts". Ars Technica. Pridobljeno dne 4. novembra 2020.
  31. Cofield, Calla; Andreoli, Calire; Reddy, Francis (4. november 2020). "NASA Missions Help Pinpoint the Source of a Unique X-ray, Radio Burst". NASA. Pridobljeno dne 4. novembra 2020.
  32. Andersen, B.; et al. (4. november 2020). "A bright millisecond-duration radio burst from a Galactic magnetar". Nature. 587 (7832): 54–58. arXiv:2005.10324. Bibcode:2020Natur.587...54C. doi:10.1038/s41586-020-2863-y. PMID 33149292 Preveri |pmid= vrednost (pomoč). Pridobljeno dne 5. novembra 2020.
  33. Scholz, Paul. "ATel #13681: A bright millisecond-timescale radio burst from the direction of the Galactic magnetar SGR 1935+2154". ATel. Pridobljeno dne 30. aprila 2020.
  34. Bochenek, C. "ATel #13684: Independent detection of the radio burst reported in ATel #13681 with STARE2". ATel. Pridobljeno dne 30. aprila 2020.
  35. Hall, Shannon (11. junij 2020). "A Surprise Discovery Points to the Source of Fast Radio Bursts - After a burst lit up their telescope "like a Christmas tree," astronomers were able to finally track down the source of these cosmic oddities". Quantum Magazine. Pridobljeno dne 11. junija 2020.
  36. University of Nevada (26. december 2020). "Astrophysicists Unveil the Mystery of Fast Radio Bursts". SciTechDaily.com. Pridobljeno dne 26. december 2020.
  37. Zhang, Bing (4. november 2020). "The physical mechanisms of fast radio bursts". Nature. 587 (7832): 45–53. arXiv:2011.03500. Bibcode:2020Natur.587...45Z. doi:10.1038/s41586-020-2828-1. PMID 33149290 Preveri |pmid= vrednost (pomoč). Pridobljeno dne 26. decembra 2020.