Meer dan duizend krachtige kosmische explosies gedetecteerd door de FAST-telescoop in 47 dagen

FAST legt een echte hartslag vast van FRB 121102. Credit: NAOC

Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van professor LI Di en Dr. WANG Pei van de National Astronomical Observatories van de Chinese Academie van Wetenschappen (NAOC) heeft een intense ring van kosmische explosies gedetecteerd van Fast Radio Burst (FRB) 121102, op een afstand van 500 meter. De Aperture Sferische Radio Telescoop (FAST). In totaal zijn 1.652 onafhankelijke bursts gedetecteerd binnen 47 dagen vanaf 29 augustus 2019 (UT).

Het is de grootste reeks FRB-evenementen tot nu toe, meer dan het aantal dat in alle andere publicaties samen wordt vermeld. Deze impulsassemblage maakt het mogelijk het karakteristieke vermogen en de vermogensverdeling van elke FRB te bepalen, waardoor de centrale motor die de FRB’s aandrijft, wordt verlicht.

Deze resultaten zijn gepubliceerd in de natuur temperen Op 13 oktober 2021.

FRB’s werden voor het eerst ontdekt in 2007. Deze kosmische explosies kunnen zo kort zijn als een milliseconde, terwijl ze het equivalent van een jaar van de totale energie-output van de zon produceren. De oorsprong van de FRB’s blijft onbekend. Hoewel in de modellen voor FRB’s ook rekening is gehouden met buitenaardse wezens, zijn de waarnemingen duidelijk in het voordeel van natuurlijke oorzaken. Recent gefocuste punten zijn onder meer exotische hypergemagnetiseerde neutronensterren, zwarte gaten en kosmische snaren die zijn overgebleven van de grote explosie.

FRB 121102 Impulsfrequentieverdeling van equivalente energie isotroop

Burst-snelheidsverdeling van isotroop equivalent vermogen op 1,25 GHz voor FRB 121102. Credit: NAOC

Wetenschappers hebben ontdekt dat een klein deel van FRB’s zich herhaalt. Dit fenomeen maakt vervolgstudies mogelijk, waaronder de lokalisatie en identificatie van de gastheerstelsels van FRB’s.

READ  Multiple missions to explore Mars and other space news in 2021

FRB 121102 is de eerste bekende iterator en de eerste goed vertaalde FRB. Wetenschappers hebben de oorsprong ervan bepaald in een dwergstelsel. Daarnaast wordt deze FRB duidelijk geassocieerd met een stabiele radiobron. Beide aanwijzingen zijn cruciaal voor het oplossen van het kosmische mysterie van de FRB’s. Het gedrag van FRB 121102 is moeilijk te voorspellen en wordt gewoonlijk omschreven als “seizoensgebonden”.

Tijdens het testen van de FAST FRB-achtergrond tijdens de inloopfase, merkte het team op dat FRB 121102 werkte met zich herhalende heldere pulsen. Tussen 29 augustus en 29 oktober 2019 werden 1.652 onafhankelijke explosiegebeurtenissen gedetecteerd in 59,5 uur. Hoewel het burst-ritme gedurende de reeks varieerde, werden 122 bursts gezien tijdens het piekuur, wat overeenkomt met de hoogste frequentie die ooit voor een FRB is waargenomen.

Een rivier van uitbarstingen uit een melkwegstelsel

Een “rivier” van uitbarstingen van melkwegstelsels zoals vastgelegd door de FAST-telescoop. Het aantal impulsen en energieën wordt weergegeven in de grafieken, waarbij het schilderij “Wide Land” van Wang Shiming van de Song-dynastie wordt gesimuleerd. tegoed: NAOC

Een dergelijk hoog tempo vergemakkelijkt een statistische studie van deze uitbarstingen van FRB. De onderzoekers vonden een duidelijk energiekenmerk van E.= 4,8 x 1037 erg , waaronder burst-generatie minder efficiënt is geworden. De burst-energieverdeling kan treffend worden omschreven als bimodaal, dwz een log-normale functie voor bursts met lage emissie en een Lorentz-functie voor bursts met een hoge E, wat impliceert dat de zwakkere FRB-pulsen willekeurig van aard kunnen zijn en dat de sterkere pulsen een verhouding tussen twee onafhankelijke grootheden.

“De totale energie van deze burst-groep is al 3,8% van wat beschikbaar is van een magnetar en er werd geen periodiciteit gevonden tussen 1 milliseconde en 1.000 seconden, die beide de mogelijkheid ernstig beperken dat FRB 1211102 afkomstig was van een geïsoleerd compact object, ” zei dr. Wang.

READ  Wetenschappers ontdekken mogelijkheid om SARS-CoV-2-dynamiek te verstoren en overdracht van COVID-19 te voorkomen

Meer dan zes nieuwe FRB’s zijn ontdekt door de Commensal Radio Astronomy Rapid Survey (CRAFTS, https://crafts.bao.ac.cn/), inclusief een nieuwe repeater vergelijkbaar met 121102. “Als ‘s werelds grootste antenne, zei professor LI Het is aangetoond dat SNELLE gevoeligheid helpt om de fijne kneepjes van kosmische transiënten, waaronder FRB’s, te onthullen.”

Dit project maakt deel uit van een langdurige samenwerking sinds de operationele fase van de FAST-telescoop. Belangrijke partnerinstellingen zijn Guizhou Normal University, University of Nevada Las Vegas, Cornell University, Max Planck Fuer Radioastronomie Institute, West Virginia University, CSIRO, University of California Berkeley en Nanjing University.

Referentie: “Bimodal Burst Power Distribution of a Repeated Fast Wireless Burst Source” door D. Li, P. Wang, W. W. Zhu, B. Zhang, XX Zhang, R. Duan, Y. K. Zhang, Y. Feng, NY Tang, S. Chatterjee, JM Cordes, M. Cruces, S. Dai, V. Gajjar, G. Hobbs, C. Jin, M. Kramer, DR Lorimer, C. Miao, C. Niu, JR Niu, ZC Pan, L. Qian, L. Spitler, D. Werthimer, G. Q. Zhang, F. Y. Wang, XY Xie, Y. L. Yue, L. Zhang, Q. J. Zhi en Y. Zhu, 13 oktober 2021 Beschikbaar de natuur temperen.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03878-5

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *