Bir sanatçının izlenimi, CHIME teleskopunun yıl boyunca hızlı radyo patlamalarını tespit ettiğini gösteriyor. Kredi: CHIME/FRB İşbirliği, Luka Vlajić’in sanatsal eklemeleriyle
İstatistik araçları, yeterince uzun süre gözlemlenirse tüm radyo patlamalarının tekrarlanabileceği fikrini destekler.
Bilim insanları MİT Kavli Enstitüsü ve diğerleri, 2019’da yayınlanan araştırmalarına göre, bilinen tekrar eden Hızlı Radyo Patlaması (FRB) kaynaklarını ikiye katlayarak 50’ye çıkardı. bu Astrofizik Dergisi. Gelişmiş istatistiksel araçları ve CHIME’ı kullanan araştırma, tüm FRB’lerin sonunda farklı kökenleri gösteren farklı patlama süreleri ve frekans aralıklarıyla tekrarlanabileceğini öne sürüyor. Çalışma, patlayıcı yıldız ölümlerini ve bunların sonuçlarını anlamaya yardımcı oluyor.
Hızlı radyo patlamaları (FRB’ler), gökbilimciler için bir gizem kaynağı olmaya devam eden radyo dalgalarının tekrar eden flaşlarıdır. Onlar hakkında birkaç şey biliyoruz: FRB’ler dünyanın çok dışından geliyor. Samanyoluörneğin ve muhtemelen ölen yıldızların cüruflarından üretilirler. Birçok astronomik radyo dalgasının yalnızca bir kez patladığı gözlemlenirken, bazı dalgaların birden çok kez patladığı görüldü – bu, astronomların bu radyo dalgalarının doğası ve kökeni bakımından benzer olup olmadığını sorgulamasına yol açan bir bilmece.
Şimdi, MIT Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü ve MIT Fizik Bölümü’nden birkaç kişinin de dahil olduğu büyük bir gökbilimciler ekibi, FRB’lerin kökenini ve doğasını deşifre etmek için iş birliği yaptı. Yakın tarihli açık erişimli yayınları Astrofizik Dergisi 25 yeni tekrar eden FRB kaynağının keşfedildiğini ve bilim adamlarının bildiği bu fenomenlerin bilinen sayısını ikiye katlayarak 50’ye çıkardığını bildiriyor. Ayrıca ekip, birçok tekrar eden FRB’nin aktif olmadığını ve haftada birden az gözlem süresi patlaması ürettiğini buldu.
Kanada liderliğindeki Kanada Hidrojen Yoğunluğu Haritalama Deneyi (CHIME), tüm kuzey gökyüzünü tararken binlerce FRB’yi tespit etmede etkili oldu. Bu nedenle, CHIME/FRB İşbirliğine sahip astronomlar, şimdiye kadar tespit edilen her yinelenen kaynağı bulmak için büyük veri kümelerini taramak için yeni bir dizi istatistik aracı geliştirdi. Bu, gökbilimcilere aynı kaynağı farklı teleskoplarla gözlemlemek ve emisyon çeşitliliğini incelemek için değerli bir fırsat sağladı. Dunlap Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü’nde Dunlap Doktora Sonrası Araştırmacısı ve yeni çalışmanın ilgili yazarı Ziggy Pleunis, “Benzer konumlardan gelen iki veya daha fazla patlamanın yalnızca bir tesadüf olmaması olasılığını artık doğru bir şekilde hesaplayabiliyoruz” diye açıklıyor.
Ekip ayrıca tüm FRB’lerin sonunda tekrarlayabileceği sonucuna vardı. Yalnızca bir kez patladığı görülen radyo dalgalarının, hem patlamaların süresi hem de yayılan frekans aralığı açısından birçok kez patladığı görülenlerden farklı olduğunu buldular, bu da bu radyo patlamalarının gerçekten farklı kökenlere sahip olduğu fikrini sağlamlaştırıyor.
Her ikisi de MIT Yardımcı Doçent Kiyoshi Masui’nin Sinoptik Radyo Laboratuvarı üyesi olan MIT postdoc Daniele Michilli ve PhD öğrencisi Kaitlyn Shin, CHIME’ın 1.024 anteninden gelen sinyalleri analiz ettiler. Michilli’ye göre bu çalışma, “bazı kaynakları açık bir şekilde tekrarlayıcılar olarak tanımlamamıza ve diğer gözlemevlerine takip çalışmaları için doğru koordinatlar sağlamamıza izin verdi.”
“Artık tekrar eden FRB’lerin çok daha büyük bir örneğine sahip olduğumuza göre, neden bazı FRB’lerin tekrarlayıcı olduğunu ve diğerlerinin görünüşte tekrar etmediğini gözlemleyebileceğimizi ve bunların kökenlerini daha iyi anlamak için sonuçların ne olduğunu anlamak için daha donanımlıyız.” diyor Şin.
Pleunis ekliyor: “FRB’ler muhtemelen patlayıcı yıldız ölümlerinden arta kalanlar tarafından üretiliyor. Tekrar eden FRB kaynaklarını detaylı bir şekilde inceleyerek, bu patlamaların meydana geldiği ortamları inceleyebilir ve bir yıldızın yaşamının son aşamalarını daha iyi anlayabiliriz. Ayrıca, yıldızın ölümü sırasında ve öncesinde dışarı atılan ve daha sonra FRB’lerin yaşadığı galaksilere geri dönen malzeme hakkında daha fazla bilgi edinebiliriz.”
Bu araştırma hakkında daha fazla bilgi için bkz. Tekrarlanan Hızlı Radyo Patlama Kaynaklarının Sayısını İkiye Katlama.
Referans: Bridget C. Andersen, Kevin Bandura, Mohit Bhardwaj, PJ Boyle, Charanjot Brar, Tomas Cassanelli, S. Chatterjee, Pragya Chawla, Amanda M. Cook, Alice P Curtin, Matt Dobbs, Fengqiu Adam Dong, Jakob T. Faber, Mateus Fandino, Emmanuel Fonseca, BM Gaensler, Utkarsh Giri, Antonio Herrera-Martin, Alex S. Hill, Adaeze Ibik, Alexander Josephy, Jane F. Kaczmarek, Zarif Kader , Victoria Kaspi, TL Landecker, Adam E. Lanman, Mattias Lazda, Calvin Leung, Hsiu-Hsien Lin, Kiyoshi W. Masui, Ryan Mckinven, Juan Mena-Parra, Bradley W. Meyers, D. Michilli, Cherry Ng, Ayush Pandhi , Aaron B. Pearlman, Ue-Li Pen, Emily Petroff, Ziggy Pleunis, Masoud Rafiei-Ravandi, Mubdi Rahman, Scott M. Ransom, Andre Renard, Ketan R. Sand, Pranav Sanghavi, Paul Scholz, Vishwangi Shah, Kaitlyn Shin , Seth Siegel, Kendrick Smith, Ingrid Stairs, Jianing Su, Shriharsh P. Tendulkar, Keith Vanderlinde, Haochen Wang, Dallas Wulf, Andrew Zwaniga and The CHIME/FRB Collaboration, 26 Nisan 2023, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/acc6c1
Michilli, Shin ve Masui’ye ek olarak, MIT’in araştırmaya katkıda bulunanları arasında fizik lisansüstü öğrencileri Calvin Leung ve Haochen Wan da var.
