Məşhur FRB radio dalğaları təəccüblü uzun və gec

Gecədə parlaq ulduzdan düz radio teleskop massivlərinə qədər rəngli işıq dalğaları. Spiral qalaktika ilə daxil.

Bu təsvirdə LOFAR teleskopuna təkrarlanan sürətli radio partlayışından radio emissiyası gəlir. Siqnalın ən uzun dalğa uzunluğu (qırmızı) sürətli radio partlayışından əvvəl heç görülmədiyindən çox uzundur. Üstəlik, daha uzun dalğalı emissiya, emissiyanın daha qısa dalğa uzunluğuna malik (daha yüksək tezlikli, bənövşəyi rənglə göstərilən) hissəsindən təxminən 3 gün gec gəlir. İçəridə bu sürətli radio partlayışının aparıcı qalaktikasının təsviri, bizim ev qalaktikamıza bənzəyir.süd Yolu, lakin 500 milyon işıq ili uzaqdadır. D. Futselaar/ S.P. Tendulkar/ vasitəsilə şəkilASTRON.


On ildən çox əvvəl astronomlar kosmosdan yalnız davam edən radio dalğalarının partlamasını müşahidə etdilər.millisaniyə, indi sürətli radio partlayışları kimi tanınır (FRBs). Bu gün bu partlayışlar hələ də sirrlə örtülmüşdür, çünki astronomlar onların təbiətinə dair ipuçları toplamaq üçün çalışırlar. Bu ay (aprel 2021) beynəlxalq astronomlar qrupu, FRB 20180916B kimi tanınan ən yaxşı öyrənilmiş FRB-lərdən birinin radio partlayışlarını həmişəkindən daha aşağı tezliklərdə (daha uzun dalğa uzunluqlarında) ölçməklə indi FRB üçün müşahidə rekordu qırdığını açıqladı. əvvəl. Onlar həmçinin FRB 20180916B-dən çox aşağı tezlikli siqnalın gəldiyini tapdılarüç gün sonraeyni obyektdən daha yüksək tezlikli emissiya. Bu qəribə kəşf FRB-lərin müəmmalı mənşəyi haqqında yeni və vacib məlumatlar verir.

Araşdırma olubnəşr edilmişdiriçindəresenziyalı Astrofizika jurnalı məktublarıaprelin 9-da.


Qəzetin aparıcı müəllifiZiggy PleunisKanadanın Monreal şəhərindəki McGill Universitetində doktorluqdan sonrakı tədqiqatçı izah etdi:

110-a qədər sürətli radio partlayışları aşkar etdikMHz, əvvəllər bu partlayışların yalnız 300 MHz-ə qədər mövcud olduğu bilinirdi. Bu, bizə partlayışların mənbəyinin ətrafındakı bölgənin aşağı tezlikli emissiyaya qarşı şəffaf olması lazım olduğunu bildirir, halbuki bəzi nəzəriyyələr bütün aşağı tezlikli emissiyaların dərhal udulacağını və heç vaxt aşkarlana bilməyəcəyini irəli sürdü.

Komanda 2018-ci ildə kəşf edilmiş FRB 20180916B kimi tanınan təkrarlanan FRB-ni tədqiq edib. O, bizim Süd Yolu qalaktikamıza bənzər qalaktikanın kənarında, təxminən 500 milyon məsafədə yerləşir.işıq ili. Astronomik ölçülərdə bu yaxın hesab edildiyinə və partlayış təkrarlandığına görə, FRB bir neçə araşdırmanın diqqət mərkəzində olub, məsələn,16.3 günlük dövrilikfəaliyyətində, yəni hər 16 gündən bir yeni partlayış göndərir. Bu, onu ilk proqnozlaşdırıla bilən radio partlayışı etdi.

Pleunis ForVM-ə bildirib ki, partlayışlar arasındakı 16 günlük vaxt üçün iki əsas izahat var:


Bir ehtimal, FRB mənbəyinin aikili(ikiqat) sistem və FRB-lər hər orbital fırlanmada bir dəfə Yerdən yalnız bir neçə gün müşahidə oluna bilir. Qalan vaxt emissiya bizdən uzağa yönəldilir və ya gizlənir. Digər ehtimal FRB mənbəyinin olmasıdırprecessing[onun maqnit qütbü istiqaməti dəyişir] və FRB-lər emissiya bizə tərəf yönəldildikdə, hər bir presessiya dövründə bir dəfə Yerdən yalnız bir neçə gün ərzində müşahidə oluna bilir.

Bu izahatlar partlamalar arasındakı 16 gün vaxtını izah edə bilər. Lakin yeni araşdırma FRB-dən emissiyanın gəldiyini də aşkar etdimüxtəlif vaxtlarda, tezlikdən asılı olaraq (yəni siqnalın dalğalarının uzunluğu ilə birbaşa əlaqəli şəkildə). Komanda yeni müşahidə edilən aşağı tezlikli radio emissiyasının ardıcıl olaraq daha yüksək tezliklərdən üç gün sonra gəldiyini aşkar etdi.

Arxa fonda bığlı və yaşıl yarpaqlı gülümsəyən adam.

Ziggy PleunisMcGill Universitetində, əvvəlkindən daha uzun dalğa uzunluqlarında sürətli radio partlayış siqnallarının daha qısa dalğa uzunluğundakı həmkarlarından 3 gün gec gəldiyini aşkar edən yeni bir araşdırmanın aparıcı tədqiqatçısıdır. Şəkil vasitəsiləZ. Pleunis.

Bu necə ola bilər? Bütün elektromaqnit emissiyaları eyni sürətlə, işıq sürətində (saniyədə 186.000 mil və ya saniyədə 300.000 km) yayılır. Aşağı tezlikli siqnalın bu qədər gec gəlməsinə nə səbəb ola bilər? Pleunis ForVM-ə bu astronomların üç günlük gecikmə nəzəriyyəsini izah etdi:


Bir çox modeldə FRB-lər maqnit sahəsində istehsal olunurneytron ulduzu[yüksək yığcam ulduz], ulduzun maqnit qütblərindən çıxan şüa və ya konusda. Bu maqnit sahəsində müxtəlif hündürlüklərdə - neytron ulduzunun bədəninə yaxın və ya ondan uzaqda yaranan emissiyanın maqnit sahəsinin dəyişən şərtlərinə görə fərqli xarakterik tezliklərə malik olduğu düşünülür. Daha yüksək tezlikli radio dalğaları, aşağı tezlikli radio dalğalarından daha aşağı hündürlüklərdə [neytron ulduzuna daha yaxın] istehsal ediləcəkdir.

Əgər həqiqətən də partlamanın yarandığı ulduza olan məsafə ilə partlama tezliyi arasında belə bir əlaqə varsa, Pleunis izah etdi ki, hər iki 16 günlük partlama ssenarisində FRB-nin hərəkətinə görə, Yer, daha yüksək hündürlükdəki bölgələri 'görməzdən' əvvəl əvvəlcə ulduza daha yaxın olan bölgələrlə qarşılaşacaqsınız. Bu o deməkdir ki, siz əvvəlcə daha yüksək tezliklərlə emissiyanı ölçəcəksiniz, sonra isə bir neçə gün sonra aşağı tezliklərin emissiyasını müşahidə edəcəksiniz.

Başqa sözlə, daha uzun tezlikli emissiyanın gəlişindəki gecikmə neytron ulduzunun və onun maqnit sahəsinin oriyentasiyasının nəticəsi ola bilər (modellərin düzgün olduğunu nəzərə alsaq ki, FRB neytron ulduzun maqnit sahəsində istehsal oluna bilər). Pleunis davam etdi:

Bənzər bir FRB mənbəyi Yerə nisbətən fərqli istiqamətləndirilərsə, o sistemdə daha yüksək tezlikli radio dalğalarından əvvəl aşağı tezlikli radio dalğalarını görmək mümkün olardı.


Bütün bunları təsəvvür etməkdə çətinlik çəkirsinizsə, tək deyilsiniz. FRB-nin özünəməxsus hərəkəti bir şey üçün hər şeyi çətinləşdirir. Bunu daha da çətinləşdirmək üçün, maqnit sahələri nadir hallarda hər qütbdən iki yaxşı müəyyən edilmiş şüaları olan vahid sahələrdir (dərslik işi). Bunun əvəzinə təbiətdəki real maqnit sahələri daha çox qarışıqdır.

Diaqram: etiketləri olan üç parlaq ulduz və onlardan parlayan şüalar.

Bu sxem FRB istehsalı üçün iki mümkün ssenarini təsvir edir. Birinci ssenaridə (solda) bir neytron ulduzu və başqa bir ulduz ümumi kütlə mərkəzi ətrafında fırlanır. Bu ssenaridə siz FRB-ni Yerdən yalnız bir neçə gün görə bilərsiniz. 2-ci ssenaridə (sağda) neytron ulduzu təkdir. Onun maqnit qütbü - FRB siqnallarının mümkün mənbəyi - irəliləyir və ya istiqamətini dəyişir, bu da emissiya bizə tərəf yönəldikdə FRB-ləri yalnız bir neçə gün ərzində Yerdən aşkar etməyə imkan verir. Hər iki ssenaridə neytron ulduzundan daha uzaqda əmələ gələn partlama emissiyası gəlir.sonraaşağı tezlikli emissiya üçün 3 günlük gecikməni izah edən emissiya daha yaxın yarandı. B. Zhang/ vasitəsilə şəkilTəbiət/ Z. Pleunis (annotasiyalar).

Müxtəlif yerlərdə ondan çıxan uzun yayları olan açıq-mavi kürənin təsviri.

Rəssamın ətrafdakı qarışıq maqnit sahələri haqqında konsepsiyasımaqnitar, son dərəcə güclü bir maqnit sahəsinə malik olduğuna inanılan bir neytron ulduz növü. Maqnitarlar bir çox sürətli radio partlayışları üçün namizəd mənbələrdir. Şəkil Carl Knox vasitəsilə/ÖzGrav.

Pleunis ForVM-ə dediyi kimi,

FRB əcdadları və emissiya mexanizmi ilə bağlı çoxlu naməlumlar var... Emissiyanın [neytron ulduzun] maqnit qütblərindən çıxan şüalarda əmələ gəlməsi şərt deyil, lakin emissiya həm də maqnit qütblərində yarana bilər. maqnit sahəsi, cızırdayan və çatladıqda və ya neytron ulduzun maqnit sahəsinin, məsələn, bir yoldaş ulduzun küləyi ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində daha uzaqda yarana bilər.

Başqa sözlə, bu, çox fəal tədqiqat sahəsidir və hələ öyrənilməli çox şey var. Pleunis davam etdi:

Niyə emissiya müxtəlif hündürlüklərdə fərqli xarakterik tezlikə malikdir? Bu, həm də FRB-lər üçün hələlik naməlum emissiya mexanizmindən asılı olacaq.

Astronomlar iki teleskopdan, TheKanada Hidrogen İntensivlik Xəritəçəkmə Təcrübəsi(CHIME) və hollandAşağı Tezlik Massivi(LOFAR). LOFAR məlumatların təfərrüatını artırmaq üçün bütün Avropaya yayılmış stansiyalara malikdir. Bu layihə üçün astronomlar teleskopu 110-188 MHz (2,7-1,6 metr dalğa uzunluğu) diapazonunda müşahidə etmək üçün təyin etmişdilər.

Aşkarlamalar bu diapazonun kənarında tapıldığı üçün astronomlar onların daha da aşağı uzana biləcəyinə inanırlar və daha çox öyrənmək üçün daha aşağı tezliklərdə müşahidə etməyi planlaşdırırlar.

Aşağıdakı videodanJIVE və EVNtəkrarlanan FRB 20180916B-ni təsvir edir:

Nəzərə alın ki, elektromaqnit emissiya dalğaları – işıq da daxil olmaqla – həm dalğaların uzunluğu (dalğa uzunluğu), həm də onların baş vermə tezliyi (tezlik) ilə ölçülür. Dalğa uzunluğu nə qədər uzun olarsa, tezlik bir o qədər aşağı olar və əksinə; dalğa uzunluğu nə qədər qısa olarsa, tezlik bir o qədər yüksək olar. Çaşmamaq üçün yaxşı bir hiylə məktubu xatırlamaqdırTHEüçünTHEtezliyi/THEBu məqalədə müzakirə etdiyimiz dalğalar olan dalğa uzunluğu bölgəsi.

Nəticə: Astronomlar əvvəllər aşkar ediləndən daha uzun olan, təkrarlanan sürətli radio partlayışından radio dalğalarını ölçdülər. Ancaq təkcə bu deyil, eyni radionun daha enerjili hissəsinin partlamasından üç gün sonra radio siqnalı teleskopun yanına gəldi.

Mənbə: FRB 20180916B-dən 110–188 MHz Emissiya və Tezlikdən asılı Fəaliyyətin LOFAR Aşkarlanması

McGill Universiteti vasitəsilə

Sizin ASTRON