Содержание
Таинственный источник прислал на Землю 1652 сигнала за 47 дней
Международная исследовательская группа во главе с профессором Ли Ди и доктором Ван Пей из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук (NAOC) зафиксировала самый большой на сегодняшний набор событий FRB — так называемых быстрых радиовсплесков, поступивших в рекордно короткие сроки всего из одного неизвестного источника в глубоком космосе.
Результаты опубликованы в журнале Nature, а коротко о нем сообщается на сайте Китайской академии наук. Сразу поясним, что аббревиатурой FRB (Fast Radio Burst) принято называть быстрые радиовсплески, природу которой астрономы пока определить не смогли.
Такие сигналы впервые были пойманы в 2007 году. Они характеризуются очень мощным выбросом энергии, который занимает миллисекунды. До прошлого года считалось, что сигналы FRB являются единичными, однако последние наблюдения доказывают, что многие из них на самом деле повторяются с определенной цикличностью.
Именно такое событие и зарегистрировала в новом исследовании международная команда астрономов. Оно получило наименование FRB 121102 и побило сразу несколько астрономических рекордов. Сообщается, что при помощи сферического радиотелескопа FAST всего за 47 дней, начиная с 29 августа 2019 года, было обнаружено 1652 быстрых радиовсплеска.
На сегодняшний день это самый большой набор событий FRB, известных науке. Авторы работы пишут, что только он один включает в себя больше сигналов FRB, чем было получено от всех других источников вместе взятых. Ученые надеются, что столь крупный пакетный набор позволит, наконец, определить характеристики энергии, в том числе ее распределение, сигналов FRB. А полученные данные удастся применить и к другим подобным сигналам, что, в конечном счете, должно пролить свет на природу этих загадочных сигналов.
Исследователи подчеркивают, что событие FRB 121102 — это первый известный нам космический «ретранслятор». Ученые проследили сигналы и установили, что вероятным источником является карликовая галактика.
Огромное количество сигналов, полученных оттуда, свидетельствует о том, что в этой галактике расположен какой-то «постоянно действующий радиоисточник». При этом, пишут ученые, поведение FRB 121102 очень трудно предсказать. Есть предположение, что радиовсплески связаны с неким «сезонным» фактором.
«Во время тестирования серверной части FAST на этапе ввода в эксплуатацию команда заметила, что FRB 121102 выдает частые яркие импульсы, — говорится в сообщении Китайской академии наук. — В период с 29 августа по 29 октября 2019 года было обнаружено 1652 независимых всплеска за 59,5 часа. В то время как частота всплесков менялась в течение серии, в «час пик» было зафиксировано 122 всплеска, что соответствует самой высокой частоте событий, когда-либо наблюдавшейся для любого FRB».
К слову, это оказалось не единственное открытие. В рамках исследования Commensal Radio Astronomy FAST Survey было обнаружено еще шесть ранее неизвестных FRB, причем один из источников, как предполагают ученые, может оказаться новым «ретранслятором», подобным событию FRB 121102.
Добавим, что сигналы FRB могут длиться всего одну тысячную секунды, но при этом они способны испускать энергию, сопоставимую с годовым объемом энергии, вырабатываемой нашим Солнцем.
Происхождение FRB по-прежнему неизвестно, хотя в последние годы было выдвинуто множество разнообразных гипотез. Некоторые разработанные учеными модели учитывали даже такой экзотичный фактор, как деятельность инопланетян, но последние наблюдения эту гипотезу сняли — они подтвердили, что таинственные сигналы имеют естественное происхождение. А в качестве их источников ученые рассматривают несколько кандидатов, в том числе нейтронные звезды, черные дыры и даже космические струны, сохранившиеся со времен Большого взрыва.
Наука: Наука и техника: Lenta.ru
Одно из самых загадочных космических явлений — быстрые радиовсплески. Это короткие, длительностью несколько миллисекунд радиосигналы неизвестной природы, возникающие в результате выброса колоссального количества энергии. С момента их открытия прошло более десятилетия, однако астрофизики до сих пор пытаются выяснить механизмы их возникновения.
В качестве возможных источников исследователи называют нейтронные звезды, черные дыры и даже передатчики инопланетных цивилизаций. «Лента.ру» рассказывает об открытиях прошедшего 2019 года, которые проливают свет на причины появления радиовсплесков.
Загадочные сигналы
При быстрых радиовсплесках за миллисекунды выделяется столько энергии, сколько Солнце испускает в течение нескольких десятков тысяч лет. Согласно ведущей гипотезе, их причиной выступают катастрофические события, например слияние двух нейтронных звезд, вспышка при испарении черной дыры или превращение пульсара в черную дыру. Долгое время считалось, что радиовсплески могут происходить лишь единожды, однако в 2015 году было обнаружено, что ранее зарегистрированный быстрый радиовсплеск FRB 121102 повторяется непериодическим образом.
Материалы по теме:
FRB 121102 расположен в карликовой галактике в трех миллиардах световых лет от Земли, и он несколько лет оставался единственным известным источником повторяющихся радиовсплесков, несмотря на тщательные поиски.
Однако в январе 2019 года в журнале Nature появилась статья ученых канадской коллаборации CHIME, в которой сообщалось о повторной регистрации сигналов от другого источника — 180814.J0422+73. Интерферометрический радиотелескоп CHIME (англ. Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) зарегистрировал шесть быстрых радиовсплесков, которые пришли из галактики, находящейся в 1,3 миллиарда световых лет.
Сигналы по своей частотной структуре и спектральным характеристикам напоминали сигналы от FRB 121102, что указывает на схожий механизм их формирования и одинаковую природу источника. Открытие свидетельствует о существовании отдельной разновидности быстрых радиовсплесков, причиной которой не могут быть катастрофические события именно из-за их повторяемости.
Изображение: Wikipedia
Тихая галактика
В августе 2019 года международная группа ученых впервые выявила источник одиночного быстрого радиовсплеска FRB 180924, который возник в галактике, удаленной на четыре миллиарда световых лет.
С помощью радиоинтерферометра ASKAP, расположенного в Австралии, астрономы определили местоположение источника FRB, а затем вычислили расстояние до него, проанализировав данные с оптических наземных телескопов Gemini, Keck и VLT. Оказалось, что радиовспышка произошла в массивной галактике размером с Млечный Путь, в 13 тысячах световых лет от ее центра. Характерной особенностью галактики значится отсутствие процессов рождения новых звезд.
Это контрастирует с повторяющимся сигналом FRB 121102, который расположен в области активного звездообразования. Таким образом, одиночные и повторяющиеся быстрые радиовсплески должны иметь различное происхождение. В случае с FRB 121102, радиосигнал по всем признакам проходил через мощное магнитное поле вокруг магнетара — особого типа нейтронных звезд.
Вскоре астрономы Калифорнийского технологического института в США сообщили об обнаружении еще одного быстрого радиовсплеска FRB 190523, который произошел также в относительно спокойной среде — в галактике, являющейся аналогом Млечного Пути и удаленной от Земли на 7,9 миллиарда световых лет.
Оба этих открытия опровергают, что быстрые радиовсплески могут возникать только в молодых карликовых галактиках, где находится большое количество магнетаров.
Радиоинтерферометр ASKAP
Фото: Wikipedia
Восемь близнецов
В августе 2019 года в репозитории препринтов arXiv.org появилась статья канадской коллаборации CHIME, в которой сообщалось об обнаружении восьми повторяющихся радиосигналов. Два источника радиосигналов — FRB 180916 и FRB 181119 — вспыхивали больше двух раз (десять и три раза соответственно), остальные посылали повторные радиосигналы только по одному разу, при этом самая длинная пауза между регистрацией радиоволн составила 20 часов. По мнению исследователей, это может указывать на то, что на самом деле многие FRB повторяются, но некоторые являются более активными, чем другие.
Большинство из восьми новых быстрых радиовсплесков демонстрировали понижение частоты сигнала с каждой повторной вспышкой, что может оказаться ключом к пониманию механизма, который производит эти явления.
Кроме того, FRB 180916 имеет самые низкие показатели дисперсии сигнала, указывающие на относительную близость источника к Земле. Это также может помочь определить природу радиовсплеска, заключили исследователи.
Адские звезды
В конце лета 2019 года ученые Национального центра радиоастрофизики в Индии сообщили, что одним из наиболее вероятных источников быстрых радиовсплесков (по крайней мере, повторяющихся) все же выступают магнетары.
Наблюдения за аномальным магнетаром XTE J1810-197 велись на телескопе Giant Metrewave Radio Telescope. Были зафиксированы миллисекундные импульсы радиоизлучения, напоминающие вспышки от повторяющегося FRB 180814.J0422+73.
Giant Metrewave Radio Telescope
Фото: Wikipedia
Этот магнетар расположен в 10 тысячах световых лет от Земли. Он был обнаружен в 2003 году, а в 2008-м постепенно прекратил испускать радиоизлучение. Однако в 2018 году на нем произошла новая вспышка, которая также постепенно начала затухать. Интересно, что обычно магнетары не испускают радиоизлучение, а XTE J1810-197 стал первым источником радиоизлучения такого рода.
Редкость этого объекта, как и повторяющихся радиовсплесков, навела ученых на мысль, что оба явления могут быть связаны друг с другом.
Шумная дыра
В сентябре 2019 года китайские астрономы сообщили, что они обнаружили новые повторяющиеся быстрые радиовсплески (FRB) от источника FRB 121102. Сигналы были обнаружены с помощью радиотелескопа с 500-метровой апертурой FAST с 19-лучевым приемником в провинции Гуйчжоу. С конца августа по сентябрь было зафиксировано более 100 всплесков, что является рекордным числом среди всех зафиксированных FRB.
Материалы по теме:
К тому моменту ученые стали предполагать, что FRB 121102 — сверхмассивная черная дыра, превышающая массу Солнца в 10-100 миллионов раз и порождающая мощное магнитное поле, а непосредственным источником вспышек может быть нейтронная звезда или плазма, испытывающая воздействие со стороны дыры. Другое возможное объяснение заключается в том, что FRB 121102 является намагниченным плерионом — туманностью, подпитываемой звездным ветром от пульсара.
***
Хотя пока быстрые радиовсплески остаются необъясненным явлением, в 2019 году научному сообществу было представлено много данных, которые приближают астрономов к разгадке. Выяснилось, что FRB могут повторяться, и делают это они, вероятно, очень часто. В этом случае их порождают достаточно экзотические объекты вроде нейтронных звезд (пульсары и магнетары), находящиеся в подходящей межзвездной среде. Одиночные всплески случаются в менее бурных условиях: галактиках, где процессы звездообразования происходят очень медленно. Такие явления, скорее всего, действительно происходят из-за катастрофических процессов.
радиовизитных карточек из далекой цивилизации?
23 апр 2018
Метки: SETI
, Быстрые радиовсплески
, Прорыв Слушайте
, Новости АТА
, Outreach
На данный момент было обнаружено около 30 быстрых радиовсплесков (FRB), но FRB 121102 — единственный, который извергался более одного раза.
Телескоп Green Bank
Сет Шостак, старший астроном
Это сигнал, который требует превосходной степени.
Проект Breakthrough Listen недавно объявил об обнаружении 15 импульсов радиоизлучения от объекта, известного астрономическому сообществу как FRB 121102.
На данный момент обнаружено около 30 быстрых радиовсплесков (FRB), но FRB 121102 — единственный, который извергался более одного раза. Повторение — благо для тех, кто пытается разгадать природу этих загадочных объектов. Это дает возможность снова посмотреть с помощью различных инструментов, в частности, с помощью массивов телескопов, которые могут точно определить положение барстеров на небе. Благодаря постоянной икоте FRB 121102 (было замечено, что он вспыхивает более 150 раз), теперь мы знаем, что его источник находится в небольшой галактике в 3 миллиардах световых лет от нас.
Это немалое расстояние, даже по строгим меркам астрономии. Первый квазар, открытый в 1963 году, поразил ученых своим поистине огромным удалением. Но FRB 121102 еще вдвое меньше. Когда он изрыгнул в космос радиосигналы, обнаруженные группой «Прорыв», самой развитой формой жизни на Земле была морская пена.
Но FRB 121102 — это больше, чем просто далеко-далеко и давным-давно. Это сильнее, чем почти все, что вы можете назвать. Действительно, если предположить, что энергия от взрыва излучается во все стороны, то в мгновение ока этот объект высвободил примерно столько же энергии, сколько Солнце выкачивает за год. Или, если это вас не впечатляет, этой энергии достаточно, чтобы обеспечить человечество (при его нынешнем чудовищном уровне сжигания) десять триллионов лет. Имейте в виду, что количество этой энергии, воздействующей на телескоп Грин-Бэнк, используемый учеными из Беркли, было намного меньше, чем требуется муравью, чтобы дернуть ногой.
Большой вопрос — до сих пор без ответа — что производит эти радиовсплески? Институт SETI использует массив телескопов Аллена, чтобы получить данные на более высоких частотах, чем те, которые измерялись до сих пор. Планируемое для массива новое оборудование для цифрового анализа позволит ему как обнаруживать, так и наблюдать барстеры в диапазоне частот, с которым не может сравниться ни один другой инструмент.
Но на данный момент большинство теорий о том, что происходит с этими загадочными объектами, связаны со взрывами рядом с массивными плотными объектами или столкновениями между ними. Какой бы ни была причина, обратите внимание, что FRB 121102 — это большой лай маленькой собаки: галактика, в которой возникают всплески, во много десятков раз меньше Млечного Пути.
Безусловно, объяснение, которое больше всего заинтриговало общественность, состоит в том, что быстрые радиовсплески являются сигналами продвинутого разума. Хотя это возможно, большинство астрономов, включая тех, кто занимался этими недавними наблюдениями, приподнимают брови при таком предположении. В конце концов, что может побудить общество производить сигналы настолько интенсивные, что их можно увидеть из других галактик? Это было бы похоже на тонущий Титаник, использующий сигнальную ракету, достаточно яркую, чтобы ее можно было увидеть с Марса. Но важнее тот факт, что, основываясь на нескольких десятках обнаруженных к настоящему времени FRB, по оценкам, каждый день в космосе происходит десять тысяч таких взрывов.
Невероятно широкое распространение этого явления убедительно свидетельствует о том, что природа, а не разум, является причиной этих космических вспышек.
Зарегистрируйтесь, чтобы получить нашу эксклюзивную электронную книгу, доставленную бесплатно прямо на ваш почтовый ящик.
Если они построят, мы можем заметить
Зефирный газовый гигант, обнаруженный на красной карликовой звезде
Обнаруженная экзопланета, вращающаяся вокруг красного карлика, имеет плотность зефира, что удивило исследователей, которые не ожидали планеты с атмосферой, близкой к активной звезде.
ATA обнаруживает 8 пакетов от ретранслятора Fast Radio Burst
Планетарная картина дня — Неделя 24 октября 2022 г.
Работа с потенциально опасными астероидами
Три истории об астероидах: образец Бенну OSIRIS-REx должен вернуться по графику; исследователи разрабатывают метод картирования распределения плотности астероидов; и ускорение вращения Фаэтона 3200.
Повторяющийся быстрый радиовсплеск снова проснулся по расписанию. Что теперь? | Космос
Расположение родительской галактики FRB 121102. Изображение получено с обсерватории Джемини/AURA/NSF/NRC/Phys.org.
Повторяющийся быстрый радиовсплеск (FRB) снова проснулся в последние месяцы, как раз тогда, когда ученые предсказывали, что это произойдет, по словам ученых из Китая, которые изучали его с помощью сферического радиотелескопа с пятисотметровой апертурой (FAST). крупнейший в мире антенный радиотелескоп. Изучаемый FRB называется FRB 121102. На данный момент это один из немногих, которые, как было обнаружено, повторяются в регулярном цикле. Ранее было обнаружено, что FRB 121102 повторяется в течение 157-дневного цикла. Новые наблюдения также уточняют этот период времени и предполагают окончание текущего периода активности где-то между 31 августа и 9 сентября., 2020. Сбудутся ли предсказания астрономов?
Новый отчет о FRB 121102 поступил от астронома Пей Вана из Национальной астрономической обсерватории Китая (NAOC), который использовал FAST для мониторинга FRB 121102 в несколько дат в период с марта по август 2020 года.
Результаты были отправлены по адресу The Astronomer’s Telegram 21 августа 2020 г.
Как сообщалось в Science Alert от 24 августа, с середины марта до конца июля 2020 г. FRB, как и ожидалось, хранил молчание. Предыдущие наблюдения показали, что он будет оставаться в неактивной фазе около 67 дней, а затем снова «включаться» еще на 9 дней.0 дней, в течение которых он неоднократно испускал интенсивные радиовспышки. Затем 157-дневный цикл продолжает повторяться. 17 августа команда Вана снова обнаружила новую активность с помощью FAST, по крайней мере, 12 всплесков, как раз примерно в то время, когда ожидалось.
Теперь вопрос, когда закончится текущий период активности?
Художественная иллюстрация FRB, обнаруженного радиотелескопами на Земле. Изображение предоставлено Даниэль Футселар/artsource.nl/Space.com.
Время новой серии всплесков FRB 121102 подтверждает предыдущие наблюдения группы под руководством Мэрилин Крусес из Института радиоастрономии Макса Планка, а также астронома Манчестерского университета Каустубха Раджваде и его группы.
Именно Раджваде первым обнаружил периодичность FRB 121102. Затем был рассчитан цикл каждые 157 дней. Тем временем команда Круса рассчитала цикл в 161 день и 8 августа 2020 года представила новый препринт в arXiv. Они обнаружили 36 всплесков FRB 121102 с помощью радиотелескопа Эффельсберг в период с сентября 2017 года по июнь 2020 года.0003
Согласно этому новому документу, активный период для FRB 121102 должен быть между 9 июля и 14 октября 2020 года.
Команда Вана, однако, используя данные как Cruces, так и Rajwade, рассчитала периодичность в 156,1 дня. Ван сказал в заявлении:
Мы объединяем всплески, собранные в Rajwade et al. (2020) и Cruces et al. (2020) с ними, недавно обнаруженными FAST в 2019 и 2020 годах, и получить новый наиболее подходящий период ~ 156,1 дня.
Если Ван прав, то текущая активная фаза FRB 121102 должна завершиться между 31 августа и 9 сентября., 2020. Но если это не так, это означает, что либо периодичность на самом деле не реальна, либо она каким-то образом изменилась.
Расчеты также могут нуждаться в некоторой доработке. Как и в случае с другими FRB, этот будет продолжать отслеживаться. Как отмечено в The Astronomer’s Telegram :
При таком предполагаемом периоде прогнозируемая дата выключения составляет около 31 августа — 9 сентября 2020 года. В качестве альтернативы, если источник постоянно включен после прогнозируемого времени выключения, он предполагает, что предполагаемый период источника нереален или имеет эволюцию. Мы призываем другие радиообсерватории приложить дополнительные усилия по мониторингу.
Следите за новостями о FRB 121102. Будет очень интересно посмотреть, отключится ли он, как предсказала команда Вана.
Фотография от 11 января 2020 года, на которой виден сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой (FAST) в провинции Гуйчжоу на юго-западе Китая. Изображение предоставлено Синьхуа/China.org.cn.
Быстрые радиовсплески — одно из самых странных явлений, обнаруженных в нашей Вселенной.
Это очень короткие, но очень мощные всплески радиоволн, длящиеся всего несколько миллисекунд (миллисекунда — это тысячная доля секунды), и ученые пока не знают, что их вызывает. Большинство из них, кажется, просто испускают одиночную вспышку, а затем их больше никто не видит. Однако другие повторяются, и еще меньше повторяются на регулярной основе. Типичный FRB может генерировать столько энергии за одну миллисекунду, сколько Солнце производит за 80 лет!
В феврале прошлого года был анонсирован еще один повторяющийся FRB, FRB 180916.J0158+65, цикл которого составляет 16 дней. Это наблюдали ученые с помощью радиотелескопа Канадского эксперимента по картированию интенсивности водорода (CHIME) в Британской Колумбии, Канада. CHIME наблюдал от одного до двух всплесков в час, и этот процесс продолжался четыре дня. Но затем, в течение следующих 12 дней или около того, активности не было вообще. Затем цикл повторялся.
Всего CHIME зафиксировало около 28 всплесков для этого FRB с 16 сентября 2018 г.
по 26 октября 2019 г.. Он находится в спиральной галактике на расстоянии 500 миллионов световых лет от нас, ближайшей из известных FRB, обнаруженных на данный момент. Идентификация конкретного местоположения была ранее опубликована в Nature 6 января 2020 года.
Пей Ван из Национальной астрономической обсерватории Китая, чья команда обнаружила повторное пробуждение FRB 121102. Изображение через ResearchGate.
Первый известный FRB, названный FRB 010724 или всплеск Лоримера, был обнаружен в 2007 году по данным радиотелескопа Parkes в Австралии. На сегодняшний день обнаружено более 100 FRB, происходящих из далеких галактик. Что вызывает их, до сих пор остается загадкой, но теории включают в себя необычные явления, связанные с быстро вращающимися нейтронными звездами или слиянием черных дыр, или, возможно, что-то, что действительно является совершенно новым для науки. Также все еще существует популярная возможность участия внеземного разума, но пока нет прямых доказательств этого, и FRB, по-видимому, широко распространены среди далеких галактик, что делает естественное объяснение более вероятным.
Повторное обнаружение всплесков от FRB 121102, как и предсказывалось, является более веским доказательством того, что по крайней мере некоторые FRB повторяются на регулярной основе. Это дает ценные подсказки относительно того, что на самом деле происходит с этими загадочными объектами.
Итог: FRB 121102, один из немногих известных повторяющихся FRB, проснулся и снова начал излучать радиоволны, как раз тогда, когда этого ожидали ученые в Китае. Эти ученые предсказали дату выключения FRB 121102 между 31 августа и 9 сентября 2020 года. Будет интересно посмотреть, правы ли они!
Источник: FRB121102 снова активен, как показал FAST
Источник: Повторяющееся поведение FRB 121102: периодичность, время ожидания и распределение энергии
У Пола Скотта Андерсона страсть к исследованию космоса началась еще в детстве, когда он посмотрел «Космос» Карла Сагана. В школе он был известен своей страстью к исследованию космоса и астрономии. В 2005 году он начал свой блог The Meridiani Journal, который представлял собой хронику исследования планет.