Hurtige radioudbrud

Hurtige radioudbrud , fra engelsk.  Fast Radio Bursts (FRB) er enkelte radioimpulser  optaget af radioteleskoper med en varighed på flere millisekunder af ukendt karakter. Den typiske energi fra udbrud, hvis man antager strålingens isotropi, svarer til frigivelsen til det ydre rum af energi udsendt af Solen i flere dage [2] .

Discovery

For første gang, og helt ved et uheld, blev der opdaget et hurtigt radioudbrud i februar 2007. Gruppen af ​​Duncan Lorimer ( født  Duncan R. Lorimer ) , en professor ved West Virginia University , på jagt efter pulsarsignaler , behandlede resultaterne af observationer for seks år siden af ​​det australske 64-meter radioteleskop Parkes ( eng.  Parkes ) fra State Association for Scientific and Applied Research (CSIRO) . Ved at analysere arkiverne bemærkede David Narkevic , en kandidatstuderende af  D. Lorimer, et usædvanligt radiosignal [3] [4] [5] .

Signalet var enkelt, kraftigt, men meget kort - et par millisekunder. Det tog omkring fem år [6] . Dette første registrerede udbrud ( FRB 010724 ) kaldes undertiden Lorimer-udbruddet  efter lederen af ​​opdagelsesholdet .

Efter at have analyseret arkiverne for radioastronomiobservationer kom Duncan Lorimer og en række forskere til den konklusion, at det detekterede hurtige radioudbrud med en varighed på mindre end fem millisekunder og en spektral strålingsfluxtæthed på 30 (±10) Jy , kommer fra et punkt beliggende 3° fra Den Lille Magellanske Sky , fra en afstand på ikke mere end omkring 1 gigaparsec ( 3 milliarder lysår ; z =0,3). Det faktum, at der ikke blev opdaget nye hændelser i løbet af de 90 timers opfølgende observationer, indikerede, at dette var en usædvanlig sjælden hændelse, som for eksempel en supernovaeksplosion [3] .

Observationer

På trods af det faktum, at "Lorimer-sprængningen" blev betragtet som et usædvanligt sjældent tilfælde, kan over hundrede sådanne begivenheder ifølge antagelserne fra D. Lorimers gruppe forekomme dagligt uden for Mælkevejen [3] (i den observerbare del af universet  , flere tusinde sådanne begivenheder om dagen).

En måde at detektere hurtige radioudbrud på kan være at bruge projekter som SETI@home [7] .

I 2010 blev der for første gang siden 2007 optaget adskillige hurtige radioudbrud . Det viste sig dog, at de er af terrestrisk oprindelse. Som et resultat var der en bølge af kritik mod D. Lorimers gruppe [8] [9] .

Yderligere undersøgelser gjorde det muligt i 2013 pålideligt at detektere fire begivenheder med modtagelse af ekstragalaktiske hurtige radioudbrud [6] . Observationer vil fortsætte fra 2016 på radioteleskopet CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) under konstruktion i British Columbia . Det vil tillade scanning af mere end halvdelen af ​​himlen og opdage snesevis af hurtige radioudbrud dagligt ved beregnede frekvenser.

I 2019 offentliggjorde et internationalt hold af videnskabsmænd information om kilden til en enkelt puls FRB 180924 - den kom fra galaksen DES J214425.25-405400.81 , der ligger i en afstand af 4 milliarder lysår. år år fra Solen i stjernebilledet Trane [10] .

I april 2020 blev kilden til et hurtigt radioudbrud lokaliseret for første gang - det viste sig at være en magnetar i stjernebilledet Vulpecula , der ligger i vores galakse [11] .

Gentagelse af hurtige radioudbrud

I februar 2016 blev det annonceret, at kilden til et af udbruddene, optaget tidligere, den 18. april 2015 kl. 4:29 UTC , og som modtog betegnelsen FRB 150418 [12] , blev opdaget  - det viste sig at være en ellipsetrainer galakse i stjernebilledet Canis Major [12] , beliggende fra Jorden i en afstand af 1,88 gigaparsec ( ækvatorialkoordinater : 07 t  16 m  35 s −19° 00′ 40″ [12] ). Formentlig er radioemissionsimpulsen opstået under kollisionen af ​​to neutronstjerner [13] .

Det første nogensinde gentagende hurtige radioudbrud med en stabil aktivitetsperiode på 16 dage, FRB 180916.J0158+65, blev detekteret i slutningen af ​​2010 [14] .

I 2018 blev der ved hjælp af et neuralt netværk fundet 72 nye hurtige radioudbrud fra kilden FRB 121102 i optagelsen fra radioteleskopet. [15]

Eksisterende hypoteser

Der er ingen enkelt, universelt anerkendt videnskabelig hypotese for dannelsen af ​​hurtige radioudbrud. Følgende muligheder diskuteres:

• En ekstragalaktisk kilde, det vil sige et radioudbrud som et resultat af en eksotisk begivenhed, såsom sammensmeltningen af ​​to neutronstjerner [16] , det "sidste åndedrag" af et fordampende sort hul eller en blitz (begivenheden af ​​transformationen af en tung pulsar ind i et sort hul) [3] [5] [17 ] [18] [19] . Også - magnetarer : en teori siger, at radioudbrud er en konsekvens af eksistensen af ​​neutronstjerner med ekstremt kraftige magnetfelter - magnetarer [20] [21] ; ifølge denne afhandling kan hurtige radioudbrud kun forekomme i unge dværggalakser , hvor der er mange magnetarer, der angiveligt genererer dem (i 2018 blev der dog registreret en kilde, der angiveligt kom fra en galakse, der ligner vores ) [22]
• galaktisk kilde. Især ifølge Avi Loeb , professor ved  Harvard - Smithsonian Center for Astrophysics , udsendes hurtige radioudbrud af nogle stjerner i vores galakse [23] [24] .
• Jordsignal produceret af tekniske anordninger [25] . Det blev vist, at radioimpulser har et diskret mål for spredning og ankommer hovedsageligt i slutningen af ​​sekundet i UT-tid [9] . Disse egenskaber ved hurtige radioimpulser gør dem meget lig de såkaldte perytons ( eng.  Perytons ), opdaget i 2010, men af ​​terrestrisk oprindelse [9] .
• Kinesiske eksperter ledet af Yong-Feng Huang fra Nanking University antyder, at dette fænomen er resultatet af den gradvise ødelæggelse af planeterne [26] .

Nogle populære medier glemmer ikke muligheden for, at hurtige radioudbrud kan være en manifestation af udenjordiske civilisationers aktivitet [27] .

Oprindelse af en del af perytonerne

I april 2015 dukkede en artikel op i det elektroniske preprint-arkiv arxiv.org om arten af ​​peritons , en type hurtige radioimpulser , der kun findes på Parkes radioteleskop . Det viste sig, at næsten alle sådanne impulser er artefakter . De blev observeret på visse positioner af Parks radioteleskop i det øjeblik, hvor reglerne for betjening af en af ​​de to mikrobølgeovne i køkkenet for ansatte og i rummet for besøgende blev overtrådt, nemlig tidlig åbning af døren før færdiggørelse arbejde [28] . Imidlertid tillader den opdagede terrestriske oprindelse af peritoner os ikke at tilskrive den samme kilde til andre hurtige radioudbrud.

Se også

• Signal "Wow!"
• Radiosignal SHGb02+14a
• PSR B1919+21
• Blitzar
• Magnet
• gamma-sprængning
• Mærkelige radioringe

Noter

1. ↑ Kunstnerens syn: Hurtigt radioudbrud passerer gennem rummet og når Jorden Arkiveret 26. april 2020 ved Wayback Machine // European Southern Observatory
2. ↑ Petroff, E.; Hessels, JWT; Lorimer, DR "Hurtige radioudbrud"  //  The Astronomy and Astrophysics Review : tidsskrift. - 2019. - 24. maj. — ISSN 1432-0754 .
3. ↑ 1 2 3 4 Lorimer DR et al. Et lysende millisekunds radioudbrud af ekstragalaktisk oprindelse ] // Videnskab. - 2007. - Bd. 318, Is. 5851. - S. 777-780. - arXiv : 0709.4301 . - doi : 10.1126/science.1147532 .
4. ↑ Astronomer opdager et mystisk fænomen . Websted Vseprokosmos.ru. Hentet 2. juni 2014. Arkiveret fra originalen 3. december 2016. (ubestemt)
5. ↑ 1 2 Tuntsov, A. Et sort huls smerte ] . Gazeta.ru (29. september 2007). Hentet 2. juni 2014. Arkiveret fra originalen 3. juni 2016. (ubestemt)
6. ↑ 1 2 Thornton D. et al. En befolkning af hurtige radioudbrud ved kosmologiske afstande: [ eng. ] // Videnskab. - 2013. - Bd. 341, Is. 6141. - S. 53-56. - arXiv : 1307.1628 . - doi : 10.1126/science.1236789 .
7. ↑ Lorimer D., Bailes M., McLaughlin M. [et al.] Et lysende millisekunds radioudbrud af ekstragalaktisk oprindelse  . Australia Telescope National Facility (oktober 2007). Hentet 2. juni 2014. Arkiveret fra originalen 16. november 2020.
8. ↑ Podorvanyuk, N. Jordens sorte hul. En kraftig radioimpuls fra et sort hul viste sig at være en fejl . Gazeta.ru (29. september 2010). Hentet 2. juni 2014. Arkiveret fra originalen 5. juni 2014. (ubestemt)
9. ↑ 1 2 3 Burke-Spolaor, S. Radioudbrud med ekstragalaktiske spektrale karakteristika Vis terrestrisk oprindelse  : [ eng. ]  / S. Burke-Spolaor, M. Bailes, R. Ekers [et al.] // Cosmology and Nongactic Astrophysics. - 27. september 2010. - doi : 10.1088/0004-637X/727/1/18 .
10. ↑ Forskere leder efter spor til de mærkeligste signaler fra dybet af Universe Archival kopi af 13. juli 2019 på Wayback Machine // RIA Novosti , 12. juli 2019
11. ↑ Udbruddet af en magnetar fra Mælkevejen ligner meget en hurtig radioburst Arkivkopi af 11. maj 2020 på Wayback Machine
12. ↑ 1 2 3 Keane EF et al. Værtsgalaksen for et hurtigt radioudbrud: [ eng. ] // Natur. - 2016. - Bd. 530.-S. 453-456. - doi : 10.1038/nature17140 .
13. ↑ Zastrow, M. Mystisk radioudbrud lokaliseret i en fjern galakse   // Nature . - 24. februar 2016. - doi : 10.1038/nature.2016.19441 .
14. ↑ Hvor kommer mystiske signaler fra rummet fra, og hvorfor udenjordiske civilisationer ikke eksisterer Arkiveret kopi af 1. marts 2020 på Wayback Machine // Lenta. Ru , 1. marts 2020
15. ↑ Yunfan Gerry Zhang, Vishal Gajjar, Griffin Foster, Andrew Siemion, James Cordes. Fast Radio Burst 121102 Pulse Detection and Periodicity: A Machine Learning Approach  //  The Astrophysical Journal. — 2018-10-23. — Bd. 866 , udg. 2 . — S. 149 . — ISSN 1538-4357 . doi : 10.3847 /1538-4357/aadf31 . Arkiveret fra originalen den 28. januar 2022.
16. ↑ Astronomer: "fremmede radiosignaler" giver anledning til "døde" stjerner Arkivkopi af 24. august 2019 på Wayback Machine // RIA Novosti , 10. januar 2018
17. ↑ Falcke H., Rezzolla L. Blitzars : Hurtige radioudbrud fra supramassive roterende neutronstjerner  . Heino Falcke (personlig hjemmeside). Hentet 1. marts 2016. Arkiveret fra originalen 5. august 2019.
18. ↑ Stænk af kosmisk radioemission af ukendt natur opdaget (utilgængeligt link) . Professionel astronomi . astrohorizont.com. Hentet 2. juni 2014. Arkiveret fra originalen 5. juni 2014. (ubestemt) 
19. ↑ Simenko, I. Arecibo-observatoriet bekræftede eksistensen af ​​en ny type supermægtige kilder til radioemission i universet . Geektimes.ru (18. maj 2014). Hentet 1. marts 2016. Arkiveret fra originalen 12. januar 2017. (ubestemt)
20. ↑ Kilde til fremmede signaler fra rummet fundet Arkivkopi af 8. juli 2020 på Wayback Machine // Lenta. Ru , 23. august 2019
21. ↑ Forskere sporer kilden til et andet mystisk signal fra rummet Arkiveret 24. august 2019 på Wayback Machine // Popular Mechanics , 4. juli 2019
22. ↑ Kilden til et kosmisk hurtigt radioudbrud forundrede videnskabsmænd Arkivkopi af 24. august 2019 på Wayback Machine // naked-science.ru,
23. ↑ Loeb A., Furlanetto SR The First Galaxies in the Universe: [ eng. ] . - Princeton University Press, 2013. - 560 s. - ISBN 978-0-691-14492-4 .
24. ↑ Hurtige udbrud af radiobølger kan komme fra nærliggende stjerner . Uefima.ru (18. december 2013). Hentet 2. juni 2014. Arkiveret fra originalen 13. januar 2017. (ubestemt)
25. ↑ Hippke M. et al. Diskrete trin i spredningsmål for Fast Radio Bursts ] : [ eng. ] // Astrofysiske fænomener med høj energi. - 17. marts 2015. - arXiv : 1503.05245 .
26. ↑ Forskere løste mysteriet med "signaler" fra rummet . Hentet 30. april 2022. Arkiveret fra originalen 30. april 2022. (ubestemt)
27. ↑ Vladimir Lagovsky , videnskabsmænd: "Alien-beskeder? Vi har opsnappet dem siden 2007" Arkivkopi af 2. juni 2014 på Wayback Machine // Komsomolskaya Pravda , 26. maj 2014
28. ↑ Petroff, E. Identifikation af kilden til perytoner ved Parkes radioteleskop  : [ eng. ]  / E. Petroff, EF Keane, ED Barr [et al.] // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 29. juni 2015. - Bd. 451, Is. 4. - S. 3933−3940. - doi : 10.1093/mnras/stv1242 .

Links

• Noget hurtigt. Løste mysteriet med "fremmede" signaler fra universets dyb // Lenta. Ru , 4. december 2015
• Alexey Levin. Nyt om hurtige radioudbrud // "Troitsky variant - Nauka" nr. 199 dateret 8. marts 2016 - s. 1, 14.
• Forskere leder efter spor til de mærkeligste signaler fra universets dyb // RIA Novosti , 12. juli 2019