Astronomowie odkryli nieścisłą okresowość w powtarzającym się szybkim rozbłysku radiowym FRB 180916. J0158 + 65. Odkrycia dokonano na podstawie 28 zdarzeń zarejestrowanych od września 2018 do października 2019 przez teleskop CHIME. Ogniska tego źródła nie występują dość regularnie, ale średnio można wyróżnić okres 16,35 dnia. Obserwacje różnymi instrumentami wskazują na znaczną zależność jasności błysku od pasma częstotliwości obserwacji, mówi preprint na serwerze arXiv.org.
Szybkie błyski radiowe (FRB) to jasne błyski emisji radiowej o typowym czasie trwania około milisekundy. Dziś znanych jest ponad sto takich zdarzeń, z których większość była jednorazowa, ale kilkanaście obserwowano kilkakrotnie z jednego obszaru - nazywa się je powtarzanymi. W tej chwili natura FRB pozostaje nieznana; jest to jedna z głównych tajemnic współczesnej astrofizyki.
W 2019 roku dokonał się znaczący postęp w dziedzinie badań FRB: lista znanych zdarzeń wydłużyła się niż lista proponowanych modeli teoretycznych, po raz pierwszy zlokalizowano pojedynczy rozbłysk radiowy, a pierwsze tego typu zdarzenie odkryto w stosunkowo pobliskiej galaktyce. Wiele z tych postępów było możliwe dzięki pracy kanadyjskiego teleskopu CHIME, który został przekształcony specjalnie w celu badania FRB.
Teraz, z pomocą tej instalacji, dokonano nowego odkrycia: astronomowie odkryli okresowość wybuchu FRB 180916. J0158 + 65, który wciąż jest uważany za najbliższy Ziemi. Po przeanalizowaniu około 400 dni dostępnych obserwacji naukowcy byli w stanie z pewnością zidentyfikować nawrót pojawienia się rozbłysków z charakterystycznym okresem 16,35 ± 0,18 dnia. Jednak autorzy pracy zauważają, że ten wzorzec nie jest ścisły: czasami epidemia nie występuje, czasami występuje więcej niż jedna i są one powtarzane nie od kleszcza do kleszcza, ale w odstępie czterech dni.
W sumie naukowcy pracowali z czasami rejestracji 28 wybuchów. Astronomowie zastosowali kilka metod analizy statystycznej, takich jak test dopasowania Pearsona, test H, który jest szeroko stosowany w astrofizyce oraz dyskretna transformata Fouriera. W efekcie wszystkie z nich wykazywały powtarzalność z tą samą okresowością przy istotności statystycznej do 11 odchyleń standardowych, co praktycznie wyklucza możliwość przypadkowego zbiegu okoliczności.
Oprócz CHIME (pasmo robocze 400-800 megaherców) FRB 180916 był również obserwowany przez europejską radiową sieć interferometryczną EVN (częstotliwość robocza 1,7 GHz) oraz na 100-metrowym teleskopie w Effelsbergu (częstotliwość robocza 1,4 GHz). Pierwsze urządzenie zarejestrowało wybuch na samym początku przewidywanego okresu aktywności, a drugie nie mogło zarejestrować w sesji jednoczesnych obserwacji za pomocą CHIME, który wykrył w tym czasie wybuch. Wskazuje to na znaczną zależność jasności od częstotliwości.
Film promocyjny:
Po raz pierwszy ujawniona okresowość w sygnałach powtarzającego się sygnału radiowego może stać się ważnym wskaźnikiem natury jego źródła. Jak dotąd opcji jest wiele, zarówno układy podwójne (od pulsara lub czarnej dziury i zwykłych gwiazd różnych klas), jak i pojedyncze obiekty (magnetary). Przyszłe obserwacje pomogą lepiej zrozumieć to zjawisko, zwłaszcza jeśli możliwe będzie zarejestrowanie promieniowania w innych zakresach fal elektromagnetycznych, na przykład w promieniowaniu rentgenowskim lub gamma.
Innym ważnym narzędziem do badania szybkich widm radiowych jest australijski teleskop ASKAP, który podwoił statystyki zdarzeń znanych wówczas w 2018 roku. Więcej szczegółów na temat szybkich rozbłysków radiowych można znaleźć w recenzji, którą Siergiej Popow, pracownik Państwowego Instytutu Astronomicznego Sternberga, napisał specjalnie dla N + 1.
Autor: Timur Keshelava
