Odkryto dziwny sygnał radiowy spoza Drogi Mlecznej

Nowe badania ujawniają nigdy wcześniej nie widziane zachowanie powtarzających się szybkich rozbłysków radiowych, dostarczając nowego wglądu w te tajemnicze zjawiska kosmiczne.

Astronomowie w dalszym ciągu odkrywają tajemnicę sygnałów z głębokiego kosmosu po odkryciu nigdy wcześniej nie widzianej cechy w nowo odkrytym szybkim rozbłysku radiowym (FRB).

Szybkie rozbłyski radiowe (FRB) to niezwykle jasne błyski światła radiowego, zwykle pochodzące spoza naszego ciała droga Mleczna galaktyka. Większość z nich pojawia się tylko raz, ale niektóre „przekaźniki” wysyłają kolejne sygnały, co zwiększa tajemnicę otaczającą ich pochodzenie.

Nowe badanie opublikowane w Miesięczne powiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego Teraz rzucono na to nowe światło po odkryciu „wysoce aktywnego” powtarzającego się sygnału FRB, który zachowuje się inaczej niż wszystko, co odkryto wcześniej.

Widma dynamiczne (lub wzory „kaskadowe”) wszystkich rozbłysków z FRB 20220912A wykryto za pomocą układu Allen Telescope, profili impulsów uśrednionych częstotliwościowo i widm uśrednionych w czasie. Źródło obrazu: Zofia Z. Sheikh i wsp., Instytut SETI

Naukowcy z Instytutu SETI w Kalifornii zarejestrowali 35 FRB z jednego źródła, FRB 20220912A, w ciągu dwóch miesięcy i odkryli niezwykły wzór.

Podobnie jak w przypadku większości powtarzających się szybkich rozbłysków radiowych, każda fala z czasem dryfowała od wyższych częstotliwości do niższych.

Jednak w przypadku FRB 20220912A nastąpił również bezprecedensowy spadek środkowej częstotliwości eksplozji, ujawniając dźwięk przypominający kosmiczny gwizdek szybujący po przekształceniu w sonifikację za pomocą tonów ksylofonu.

W nim większość wysokich tonów słychać w pierwszych sekundach, a większość niskich w ostatnich sekundach, tak jakby ksylofonista wielokrotnie uderzał w najniższy takt dostępny na instrumencie.

Teorie i odkrycia: krok bliżej zrozumienia szybkich rozbłysków radiowych

Astronomowie uważają, że przynajmniej część szybkich rozbłysków radiowych jest generowana przez jakiś rodzaj… Gwiazda neutronowa Znane jako magnetary – silnie namagnesowane jądra martwych gwiazd – podczas gdy inne teorie wskazują na zderzenie układów podwójnych gwiazd neutronowych lub połączenie białych karłów.

„Ta praca jest ekscytująca, ponieważ zapewnia potwierdzenie znanych właściwości FRB i odkrycie kilku nowych” – powiedziała główna autorka, dr Sofia Shaikh z Instytutu SETI.

„Zawężamy na przykład źródło szybkich rozbłysków radiowych do obiektów ekstremalnych, takich jak magnetary, ale żaden istniejący model nie jest w stanie wyjaśnić wszystkich zaobserwowanych dotychczas właściwości”.

Ten bit dźwiękowy jest sonikacją danych dla 101 podwybuchów zaobserwowanych za pomocą ATA i przeanalizowanych w tej pracy. Częstotliwość środkowa każdego podwybuchu jest ustawiona na ton ksylofonu [in a one-octave A Lydian scale]. W nutach jest duże rozproszenie, ale większość wyższych nut pojawia się w ciągu pierwszych kilku sekund, a większość niższych nut pojawia się w ostatnich kilku sekundach, tak jakby ksylofonista uderzał w najniższy dostępny takt instrumentu w kółko. Używamy metod statystycznych, aby sprawdzić, czy ten trend od wysokiego do niskiego jest znaczący i prawdopodobnie będzie się utrzymywał, jeśli ATA będzie mogła prowadzić obserwacje w niższych zakresach częstotliwości (co jest równoznaczne z „dodaniem większej liczby nut” na dole ksylofonu).

Naukowcy dokonali swojego odkrycia po przeprowadzeniu 541 godzin obserwacji przy użyciu zestawu teleskopów Allen Telescope Array (ATA) Instytutu SETI.

Próbowali także zidentyfikować wzór w synchronizacji czasowej pomiędzy rozbłyskami, ale go nie znaleźli, co ilustruje tajemniczą i nieprzewidywalną naturę tych intensywnych rozbłysków fal radiowych.

Jednak najnowsze badania stanowią kolejny krok naprzód w dążeniu do odkrycia tajemnic szybkich rozbłysków radiowych, które w ciągu tysięcznej części sekundy wytwarzają tyle energii, ile nasze Słońce wytwarza przez cały rok.

„Bycie częścią pierwszego badania FRB przeprowadzonego przy użyciu zestawu teleskopów Allen Telescope Array (ATA) było ekscytujące – ta praca dowodzi, że nowe teleskopy o unikalnych możliwościach, takie jak ATA, mogą zapewnić nowe spojrzenie na wybitne tajemnice nauki FRB”. Dodał dr Szejk.

Więcej informacji na temat tych badań można znaleźć w artykule Odkrywanie dziwnej tajemnicy szybkich rozbłysków radiowych.

Odniesienie: „Charakterystyka powtarzającego się FRB 20220912A przy użyciu układu teleskopów Allena” autorstwa Sophii Z. Szejk, Wael Farah, Alexander W. Pollack, Andrew B. V., Simeon, Muhammad A. Shamma, Luigi F. Cruz, Roy H. Davisa, Davida R. DeBoer, Vishal Gajjar, Phil Karn, Jamar Keetling, Wenbin Lu, Mark Masters, Pranav Premnath, Sarah Schultz, Carol Shoemaker, Gurmehar Singh i Michael Snodgrass zgodzili się, Miesięczne powiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.
arXiv:2312.07756