Teleskop FAST za 47 dní zistil viac ako tisíc silných kozmických výbuchov

Medzinárodný výskumný tím vedený profesormi Li Di a Dr. Wang Peiom z Národných astronomických observatórií Čínskej akadémie vied (NAOC), extrémnej udalosti kozmických výbuchov z rýchleho rádiového výbuchu (FRB) 121102, s použitím päťsto metrov zachyteného to Aperture Spherical Radio Telescope (FAST). Do 47 dní od 29. augusta 2019 (UT) bolo zistených celkom 1 652 nezávislých erupcií.

Toto je zďaleka najväčšia skupina udalostí FRB, ktorá presahuje počet uvedený vo všetkých ostatných publikáciách dohromady. Takáto sekvenčná sada umožňuje prvýkrát stanovenie špecifickej energie a distribúcie energie FRB, čím vrhá svetlo na centrálny motor poháňajúci FRB.

výsledok . boli uverejnené v Príroda 13. októbra 2021.

FRB boli prvýkrát zistené v roku 2007. Tieto kozmické výbuchy môžu byť malé ako tisícina sekundy, pričom produkujú ročný energetický výkon Slnka. Pôvod FRB je stále neznámy. Napriek tomu, že v modeli FRB boli zvažovaní aj mimozemšťania, prirodzené príčiny pozorovania jednoznačne uprednostňujú. Nedávne zameranie zahŕňa exotické hypermagnetické neutrónové hviezdy, čierne diery a kozmické hviezdy. veľký tresk.

Rozdelenie rýchlosti sériového prenosu izotropnej ekvivalentnej energie na 1,25 GHz pre FRB 121102. kredit: NAOC

Vedci zistili, že malá časť FRB sa opakuje. Tento jav uľahčuje následné štúdie vrátane lokalizácie a identifikácie hostiteľských galaxií FRB.

FRB 121102 je prvý známy opakovač a prvý dobre lokalizovaný FRB. Vedci vypátrali jeho pôvod v trpasličej galaxii. Navyše je tento FRB zrejme napojený na trvalý rádiový zdroj. Obe indície sú dôležité pre vyriešenie kozmického tajomstva FRB. Správanie FRB 121102 je ťažké predvídať a zvyčajne sa označuje ako „sezónne“.

Pri testovaní backendu FAST FRB počas fázy uvádzania do prevádzky tím zistil, že FRB 121102 pracoval s kontinuálnymi rýchlymi impulzmi. Od 29. augusta do 29. októbra 2019 bolo zistených 1 652 nezávislých výbuchov za 59,5 hodiny. Aj keď sa kadencia série v priebehu série menila, počas špičkových hodín bolo pozorovaných 122 dávok, čo zodpovedá najvyššej miere incidencie, aká bola kedy pozorovaná u akéhokoľvek FRB.

„Rieka“ výbuchov z Mliečnej dráhy zaznamenaná teleskopom FAST. Počet a energia výbuchov sú uvedené v histogramoch, ktoré napodobňujú obraz dynastie Song od „Wast Zimland“ od Wanga Zimenga. kredit: NAOC

Takáto vysoká kadencia uľahčuje štatistické štúdium týchto sérií FRB. Vedci E. jasná charakteristika energie pí₀= 4,8 × 10³⁷ Hm, pod ktorou je generovanie impulzov menej účinné. Rozdelenie energie výbuchu je možné primerane opísať ako bimodálne, to znamená, log-normálna funkcia pre nízke E výbuchy a Lorentzova funkcia pre vysoké E výbuchy, z čoho vyplýva, že slabé impulzy FRB môžu byť svojou povahou stochastické. A silní ľudia obsahujú pomer medzi dva. nezávislé množstvo.

„Celková energia tejto série impulzov predstavuje až 3,8% toho, čo už bolo k dispozícii z jedného magnetu, a medzi 1 ms a 1 000 s sa nezistila žiadna periodicita, pričom obe tieto skutočnosti výrazne bránia možnosti, že FRB 121102 je izolovaný kompakt. z objektu, “povedal doktor Wang.

Prostredníctvom rýchleho prieskumu Commons Radio Astronomy Fast Survey (CRAFTS, https://crafts.bao.ac.cn/) bolo objavených viac ako šesť nových FRB, vrátane nového opakovača ako 121102. „Ako najväčšia anténa na svete sa citlivosť FAST ukazuje ako vhodná na odhalenie zložitosti kozmických prechodov vrátane FRB,“ povedal Prof. Povedal som LI.

Projekt je súčasťou dlhodobej spolupráce od fázy uvedenia teleskopu FAST do prevádzky. Medzi hlavné partnerské inštitúcie patrí Guizhou Normal University, University of Nevada Las Vegas, Cornell University, Max-Planck-Institute of Fuere Radioastronomy, West Virginia University, CSIRO, University of California Berkeley a Nanjing University.

Referencie: D. Lee, P. „Bimodálna distribúcia energie opakujúceho sa zdroja rýchlej rádiovej detonácie“ od Wang, WW Zhu, B Zhang, XX Zhang, R Duan, YK Zhang, Y Feng, NY Tang, S. Chatterjee, JM Cordes, M. Cruces, S. Dai, V. Gajjar, G. Hobbs, C. Jin, M. Kramer, DR Lorimer, CC Miao, CH Niue, JR Niu, ZC Pan, L. Qian, L. Spitler, D. Werthimer, GQ Zhang, FY Wang, XY Xie, YL Yu, L . Zhang, QJ Xie a Wai Zhu, 13. októbra 2021, Príroda.
DOI: 10,1038/s41586-021-03878-5