Przejdź do głównej zawartości

Różne spojrzenia na szybkie rozbłyski radiowe

Szybkie rozbłyski radiowe (FRB) są kłopotliwym zjawiskiem astrofizycznym. Jak sugeruje ich nazwa, są zasadniczo krótkimi sygnałami radiowymi, ale posiadają zaskakującą ilość energii. Bardziej niezwykłe jest to, że niektóre FRB powtarzają się, podczas gdy inne są zdarzeniami jednorazowymi.


Powtarzające się szybkie rozbłyski radiowe dają możliwość dokładniejszego ich zbadania. Więc co widzimy, gdy obserwujemy wybuchy na wielu częstotliwościach jednocześnie?

FRB trwają zwykle tylko kilka milisekund, ale intensywność, z jaką są wykrywane sugeruje, że są wytwarzane przez procesy o bardzo dużej energii. Czym są te procesy pozostaje kwestią otwartą. Praktycznie wszystkie znane FRB pochodzą spoza Drogi Mlecznej.

Wiadomo, że niektóre FRB się powtarzają, co pozwala na określenie ich pochodzenia znacznie dokładniej niż jednorazowych FRB. Pierwszy znany powtarzający się rozbłysk, zwany FRB 121102, znajduje się w galaktyce karłowatej oddalonej o ponad 2 mld lat świetlnych stąd. FRB 121102 wytworzył setki rozbłysków od czasu jego odkrycia, a badania wykazały, że można go wykryć na wielu częstotliwościach radiowych.

W ramach nowych badań prowadzonych przez Walida Majida (JPL/CalTech) zrewidowano FRB 121102 przy użyciu DSS-43, 70-metrowego radioteleskopu w Deep Space Network. Celem badania było zbadanie rozbłysków FRB 121102 na wyższych częstotliwościach niż wcześniej oraz zbadanie ich wyglądu w obserwacjach szerokopasmowych.

Szerokopasmowe obserwacje FRB 121102 dostarczają widm rozbłysków, co jest niezwykle przydatne. W przypadku FRB cechy widmowe mogą być albo wywołane mechanizmem samego wybuchu, albo zamiast tego mogły zostać dodane jako sygnał propagowany przez środowisko gospodarza, przez przestrzeń międzygalaktyczną a następnie przez Drogę Mleczną, aby dotrzeć do nas.

Majid i jego współpracownicy obserwowali FRB 121102 z DSS-43 przez prawie sześć godzin 19 września 2019 roku. Obserwacje skupiały się na 2,25 (pasmo S) i 8,36 GHz (pasmo X) z użytkowymi szerokościami pasma ~100 i ~430 MHz. W tym czasie zaobserwowano sześć błysków – ale były one widoczne tylko w paśmie S o niższej częstotliwości!

Brak wykrywania wysokiej częstotliwości dla FRB 121102 jest interesujący, zwłaszcza że pasmo X miało większą szerokość niż pasmo S. Czy ta zależność częstotliwości zapewnia spojrzenie w mechanizm emisji FRB? Czy może pojawia się tylko wtedy, gdy sygnał dociera do nas?

Majid i jego współpracownicy zbadali możliwość, że scyntylacja w naszej galaktyce może być odpowiedzialna za brak widocznej aktywności w paśmie X. W kontekście FRB scyntylacja galaktyczna to obserwacja wielokrotnych błysków o różnych częstotliwościach, wywołanych przez fotony z wybuchu, oddziałujące z materią w Drodze Mlecznej. Autorzy pokazują, że scyntylacja galaktyczna nie może wyjaśnić obserwacji FRB 121102, co sugeruje, że zależność częstotliwości może mieć więcej wspólnego z wewnętrznymi właściwościami mechanizmu emisji lub właściwościami galaktyki macierzystej FRB.

Podobnie jak w przypadku większości rzeczy w astronomii, potrzeba więcej obserwacji. Naukowcy doszli do wniosku, że gęste, wieloczęstotliwościowe obserwacje FRB 121102 mogą znacznie pomóc w zrozumieniu jego zachowania. I tak tajemnica FRB trwa!

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…