Astronomía

¿Dónde puedo encontrar datos para ráfagas de radio rápidas como FRB 180916?

¿Dónde puedo encontrar datos para ráfagas de radio rápidas como FRB 180916?


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¿Dónde puedo encontrar fuerza a lo largo del tiempo para FRB 180916? O al menos día + hora de eventos notables.

¿Hay buenos datos para otros FRB que golpearon la tierra durante los últimos 2 años?


Hay parámetros de los datos enumerados aquí Hay un sitio con datos sin procesar para FRB 121102, otro FRB repetido, pero el conjunto de datos es de 400 TB. El primer sitio tiene enlaces y puede llevarlo al sitio donde se almacenan los datos. Hay una página de Wikipedia con su FRB específico enumerado, entre otros. Las fuentes enumeradas para 180916 pueden llevarlo al sitio de datos.


Misteriosas 'ráfagas de radio rápidas' disparan rítmicamente a través del cosmos, encuentra un estudio

Misteriosos pulsos de ondas de radio del espacio profundo pueden dispararse en patrones regulares, un descubrimiento que podría ayudar a arrojar luz sobre la causa de estos desconcertantes estallidos, según un nuevo estudio.

Las ráfagas de radio rápidas, o FRB, son pulsos intensos de ondas de radio que pueden emitir más energía en unas milésimas de segundo que el sol en casi un siglo. Los científicos solo descubrieron los FRB en 2007, y aún se desconoce mucho sobre ellos debido a su breve naturaleza.

Dado que las ráfagas de radio rápidas son raras y brillantes, son visibles desde millones o incluso miles de millones de años luz en el espacio, los investigadores a menudo asumieron que provienen de eventos cataclísmicos, como erupciones estelares o estrellas de neutrones en colisión. (Las estrellas de neutrones son cadáveres de estrellas que murieron en explosiones catastróficas conocidas como supernovas, su nombre proviene de cómo la gravedad de estos remanentes estelares es lo suficientemente poderosa como para aplastar protones junto con electrones para formar neutrones).

El misterio de las ráfagas de radio rápidas aumentó cuando los científicos descubrieron la primera ráfaga de radio rápida repetida en 2016. Cuando los astrónomos ven patrones repetidos en eventos celestes, a menudo piensan que la rotación podría desempeñar un papel, por ejemplo, una estrella de neutrones de giro rápido conocida como púlsar. , que lanza ondas de radio desde sus polos magnéticos, destellando como un faro desde la perspectiva de la Tierra. Sin embargo, las ráfagas de radio en el evento de 2016 aparecieron esporádicamente, con una sincronización aleatoria.

Ahora los investigadores han descubierto por primera vez una ráfaga de radio rápida que genera un patrón regular de ráfagas. Detallaron sus hallazgos en la edición del 18 de junio de la revista Nature.

Los científicos analizaron el FRB 180916.J0158 + 65 repetido utilizando el radiotelescopio del Experimento de Mapeo de la Intensidad del Hidrógeno de Canadá (CHIME) en Okanagan Falls, Canadá. Anteriormente habían descubierto que los pulsos de radio de esta fuente provenían de una galaxia similar a la Vía Láctea llamada SDSS J015800.28 + 654253.0, que se encuentra a unos 500 millones de años luz de la Tierra.

Los investigadores examinaron 38 ráfagas detectadas entre septiembre de 2018 y febrero de 2020. Detectaron un ciclo que parecía repetirse aproximadamente cada 16 días. FRB 180916.J0158 + 65 dispararía ráfagas durante aproximadamente cinco días, con la mayoría de las ráfagas concentradas en un tramo de aproximadamente 14 horas de duración, luego permanecería inactivo durante aproximadamente 11 días antes de comenzar el ciclo nuevamente.

"La escala de tiempo de estas explosiones es muy sorprendente", dijo a Space.com el coautor del estudio Dongzi Li, astrofísico de la Universidad de Toronto. Los científicos han sugerido a menudo que las ráfagas de radio rápidas provienen de estrellas de neutrones, que a menudo giran muy rápido, por lo que esperaban que cualquier patrón visto en estas ráfagas implicara pulsos separados por segundos o menos. "Una periodicidad en la escala de tiempo de las semanas sólo se predijo en raras ocasiones en las teorías propuestas anteriormente", dijo.

Aunque los científicos actualmente tienen más de 50 modelos potenciales para los orígenes de los FRB, hasta ahora no han detectado ninguna pista "humeante" que reduzca las opciones. Descubrir este FRB puede disparar pulsos en un patrón de 16 días podría potencialmente ayudar a limitar las opciones.

Una posible explicación para FRB 180916.J0158 + 65 es que tales pulsos provienen de una estrella de neutrones que orbita alrededor de una estrella masiva. Las estrellas en este sistema binario completarían una órbita alrededor de la otra cada 16 días, y la Tierra podría ver pulsos de la estrella de neutrones en momentos en que la compañera estelar de la estrella de neutrones no la está oscureciendo, dijeron los investigadores.

Otra posibilidad es que el eje de rotación de FRB 180916.J0158 + 65 se tambalee, por lo que las direcciones de sus polos se desvían por el cielo. Como tal, las ondas de radio lanzadas desde sus polos solo podrían detectarse desde la Tierra en este ciclo de 16 días, anotaron los científicos.

Ahora que los investigadores saben cuándo está activo el FRB 180916.J0158 + 65, "con suerte habrá muchas observaciones de seguimiento que puedan apuntar a un escenario particular que explique su actividad", dijo Li.


Los astrónomos señalan la ubicación de una ráfaga de radio rápida que no se repite

Las ráfagas de radio rápidas (FRB) son breves emisiones de radio de fuentes astronómicas distantes. Se sabe que algunos se repiten, pero la mayoría son ráfagas únicas, que ocurren solo como un solo destello de energía detectable. En 2017, los astrónomos señalaron la ubicación del FRB 121102 repetido e informaron que estaba en una región de formación de estrellas de una galaxia enana a más de 3 mil millones de años luz de la Tierra. Ahora, los astrónomos que utilizan el buscador australiano de matrices de kilómetros cuadrados (ASKAP) de CSIRO han determinado la ubicación precisa del único pulso de radio transitorio denominado FRB 180924.

La impresión de un artista de ASKAP al encontrar una ráfaga de radio rápida y determinar su ubicación precisa. Los telescopios ópticos Keck, VLT y Gemini South se unieron a ASKAP con observaciones de seguimiento para obtener imágenes de la galaxia anfitriona. Crédito de la imagen: Andrew Howells / CSIRO.

Breves ráfagas de energía de radio de procesos astrofísicos poderosos, pero actualmente desconocidos, viajan por todas partes a través de vastas extensiones intergalácticas.

Al llegar a la Tierra, los FRB & # 8212 que a menudo no duran más de unos pocos milisegundos & # 8212 son meros susurros electromagnéticos que requieren de radiotelescopios sensibles para detectarlos.

Aunque se sabe que estas explosiones tienen orígenes extragalácticos, las galaxias anfitrionas desde las que se emitieron siguen siendo misteriosas, en gran parte debido a las dificultades para localizar con precisión la emisión de radio.

Esta imagen de VLT muestra DES J214425.25-405400.81, la galaxia anfitriona de FRB 180924. Crédito de la imagen: Bannister et al, doi: 10.1126 / science.aaw5903.

El FRB 180924 se detectó en septiembre de 2018 durante una búsqueda dedicada de FRB utilizando ASKAP, un conjunto de radiotelescopios de 36 antenas que trabajan juntos como un solo instrumento en Australia Occidental.

Los astrónomos utilizaron las minúsculas diferencias en la cantidad de tiempo que tarda la luz en llegar a diferentes antenas en la matriz para acercarse a la ubicación de la galaxia anfitriona.

Hicieron un mapa de alta resolución que muestra que la explosión se originó en las afueras de DES J214425.25-405400.81, una galaxia espiral lenticular o de tipo temprano del tamaño de la Vía Láctea a unos 3.600 millones de años luz de distancia.

"A partir de pequeñas diferencias de tiempo & # 8212 sólo una fracción de una milmillonésima de segundo & # 8212 identificamos la galaxia de origen de la explosión e incluso su punto de partida exacto, 13.000 años luz del centro de la galaxia en los suburbios galácticos", dijo el Dr. Adam Deller, astrónomo de la Universidad Tecnológica de Swinburne.

"Si estuviéramos en la Luna y miráramos la Tierra con esta precisión, podríamos saber no solo de qué ciudad proviene el estallido, sino también de qué código postal & # 8212 e incluso de qué manzana", dijo el Dr. Keith Bannister, de CSIRO.

Para obtener más información sobre DES J214425.25-405400.81, el equipo lo fotografió con el Very Large Telescope de ESO y midió su distancia con el telescopio Keck en Hawai'i y el telescopio Gemini South en Chile.

"La galaxia madre de FRB 180924 no se parece en nada al FRB 121102 repetido y su anfitrión", dijo el Dr. Deller.

“Viene de una galaxia masiva que está formando relativamente pocas estrellas. Esto sugiere que los FRB se pueden producir en una variedad de entornos, o que las ráfagas aparentemente únicas detectadas hasta ahora por ASKAP son generadas por un mecanismo diferente al repetidor ".

“Estos estallidos se ven alterados por la materia que encuentran en el espacio”, dijo el Dr. Jean-Pierre Macquart, del nodo de la Universidad Curtin del Centro Internacional de Investigación en Radioastronomía (ICRAR).

"Ahora podemos identificar de dónde vienen, podemos usarlos para medir la cantidad de materia en el espacio intergaláctico".


LOFAR detecta ráfagas de radio rápidas de frecuencia más baja hasta la fecha

Utilizando la matriz de baja frecuencia (LOFAR), los astrónomos del Experimento canadiense de mapeo de la intensidad del hidrógeno (CHIME) han descubierto que las ráfagas de radio rápidas incluyen ondas de radio a frecuencias más bajas que nunca antes detectadas.

Una ráfaga de FRB 180916 llega al telescopio LOFAR las ondas de radio de frecuencia más alta (púrpura) llegan antes que las ondas de radio de frecuencia más baja (rojo) el recuadro muestra una imagen óptica de la galaxia anfitriona de la fuente de ráfaga de radio rápida y la posición de la fuente en la galaxia anfitriona. Crédito de la imagen: D. Futselaar / S.P. Tendulkar / ASTRON.

Las ráfagas de radio rápidas (FRB) son explosiones misteriosas de energía del espacio. Tienen duraciones de milisegundos y exhiben el barrido de dispersión característico de los púlsares de radio.

Estos eventos emiten tanta energía en un milisegundo como el Sol en 10,000 años, pero se desconoce el fenómeno físico que los causa.

Hasta la fecha, se han detectado más de cien FRB, pero hasta ahora solo se ha observado que algunos de ellos se repiten.

Un equipo de investigación dirigido por el astrónomo Ziggy Pleunis de la Universidad McGill se centró en FRB 180916.J0158 + 65 (FRB 180916 para abreviar), un FRB repetido bien estudiado.

Detectada por primera vez en 2018 por el radiotelescopio CHIME, la fuente se encuentra aproximadamente a 500 millones de años luz de distancia. Ha revelado muchas pistas sobre su naturaleza, incluida una periodicidad de 16,3 días en su actividad.

Usando LOFAR a 110-188 MHz, el Dr. Pleunis y sus colegas detectaron 18 ráfagas de FRB 180916 & # 8212, con mucho, las detecciones de frecuencia más baja de cualquier FRB hasta la fecha.

Algunas ráfagas se ven hasta la frecuencia más baja observada de 110 MHz, lo que sugiere que sus espectros se extienden aún más bajo.

“Detectamos ráfagas de radio rápidas hasta 110 MHz donde antes se sabía que estas ráfagas solo existían hasta 300 MHz”, dijo el Dr. Pleunis.

"Esto nos dice que la región alrededor de la fuente de las ráfagas debe ser transparente a las emisiones de baja frecuencia, mientras que algunas teorías sugirieron que todas las emisiones de baja frecuencia se absorberían de inmediato y nunca se detectarían".

Los astrónomos también revelaron un retraso constante de alrededor de tres días entre las frecuencias más altas de FRB 180916 recogidas por CHIME y las más bajas que alcanzan LOFAR.

"Este retraso sistemático descarta explicaciones para la actividad periódica que no permiten la dependencia de la frecuencia y, por lo tanto, nos acerca unos pasos a comprender el origen de estas misteriosas explosiones", dijo el Dr. Daniele Michilli, investigador postdoctoral de la Universidad McGill.

"En diferentes momentos, vemos ráfagas de radio con diferentes frecuencias de radio", dijo el Dr. Jason Hessels, astrónomo de ASTRON y la Universidad de Amsterdam.

“Posiblemente el FRB sea parte de una estrella binaria. Si es así, tendríamos una visión diferente en diferentes momentos de dónde se generan estas explosiones enormemente poderosas ".

Los resultados fueron publicados en el Cartas de revistas astrofísicas.

Z. Pleunis et al. 2021. Detección LOFAR de emisión de 110-188 MHz y actividad dependiente de la frecuencia de FRB 20180916B. ApJL 911, L3 doi: 10.3847 / 2041-8213 / abec72


Un nuevo catálogo enorme de 'ráfagas de radio rápidas' ultrabrillantes puede arrojar luz sobre la estructura del universo

El telescopio CHIME en Canadá detectó 535 nuevas ráfagas de radio rápidas durante su primer año de funcionamiento.

Si los ojos humanos pudieran ver las ondas de radio, el cielo nocturno se iluminaría periódicamente con destellos gracias a ráfagas de radio rápidas (FRB). Es decir, si miráramos rápido: estos pulsos duran menos de un abrir y cerrar de ojos y luego se desvanecen sin dejar rastro.

Los FRB son increíblemente poderosos, liberando en solo una milésima de segundo la energía que el sol puede generar en todo un año. según la NASA. Es más, son relativamente nuevos para la ciencia, y el primero se detectó en 2007. Son escurridizos y, por lo general, los científicos han tenido que tener mucha suerte para observar solo uno. Pero un telescopio canadiense innovador está detectando con éxito los FRB a un ritmo mucho más rápido que antes, casi cuadruplicando el número de avistamientos de FRB por sí solo.

Este nuevo catálogo de FRB, que fue descrito el 9 de junio durante una presentación en la 238a reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense (AAS), permite a los científicos hacer preguntas generales sobre la estructura del universo.

Estos pulsos cortos pero poderosos alguna vez fueron como piezas individuales de un enorme rompecabezas. La Experimento canadiense de mapeo de la intensidad del hidrógeno (CHIME), sin embargo, ha recogido suficientes piezas nuevas para que los investigadores puedan ver qué partes son similares, cuáles difieren y cómo encajan para revelar una imagen más amplia del cosmos. Y una característica importante que permite a los FRB responder potencialmente a preguntas cósmicas a gran escala es algo llamado dispersión.

"Una de las cosas verdaderamente especiales de las ráfagas de radio rápidas es esta propiedad llamada dispersión. A medida que la señal de ráfaga se propaga a través del espacio, se distorsiona por el plasma muy difuso que vive en el cosmos", Kiyoshi Masui, físico del Instituto de Massachusetts de El Instituto Kavli de Tecnología (MIT) de Astrofísica e Investigación Espacial, dijo durante la presentación de AAS.

"Podemos medir esta distorsión con precisión, por lo que para cada una de estas explosiones, sabemos exactamente cuánta materia atravesó", dijo Masui. "Esto lleva un registro de la estructura de el universo que ha viajado para llegar desde la fuente hasta nosotros. Debido a esto, creemos que serán la herramienta definitiva para estudiar el universo. Con suficientes de ellos, queremos usarlos para trazar un mapa de dónde están todas las cosas en el universo, cuál es la estructura del universo y cómo se distribuye en escalas muy grandes ".

Durante el primer año de funcionamiento de CHIME (2018-2019), el telescopio registró 535 nuevas ráfagas de radio rápidas. (El catálogo de FRB está disponible públicamente para ver aquí.) Masui y otros miembros del equipo midieron la dispersión y ubicación de cada uno de estos FRB. Encontraron que las ráfagas estaban distribuidas uniformemente en el espacio, "pareciendo surgir de todas y cada una de las partes del cielo", según un Declaración del MIT detallando el nuevo trabajo.

Los astrónomos piensan actualmente que objetos como estrellas de neutrones & mdash especialmente un tipo conocido como magnetar & mdash son las fuentes de FRB. Las dispersiones de los FRB con fuentes que se determina que están ubicadas más cerca de la Tierra que otras son particularmente interesantes para los científicos, porque los instrumentos terrestres adicionales con capacidades limitadas pueden ofrecer un nuevo ángulo de datos sobre estas fuentes a medida que los instrumentos realizan sus propias observaciones.

Masui y sus colegas encontraron que la mayoría de las explosiones, sin embargo, se originaron en fuentes lejanas dentro de galaxias distantes. Estas explosiones ultrabrillantes viajaron hacia la Tierra, pero no sin antes encontrar gas y plasma interestelares.

"Tener una muestra grande de FRB abre innumerables posibilidades. Como un ejemplo, ahora estamos en la era del uso de FRB como sondas cosmológicas", Alex Josephy, Ph.D. en física. estudiante de la Universidad McGill en Canadá, compartido en un Declaración de McGill sobre el nuevo trabajo. "Podemos comenzar a examinar estructuras a gran escala y cúmulos de mdash de miles de galaxias. Podemos ayudar a mapear la distribución de la materia oscura cósmica y estudiar la evolución de la materia a lo largo de la historia de nuestro universo".

Imagine una perspectiva de alejamiento lento que comienza con la Tierra, luego retrocede para mostrar todo el sistema solar y luego el vía Láctea nuestro cúmulo galáctico local, el supercúmulo de Virgo, y así sucesivamente hasta llegar al macrouniverso. Nuevas herramientas como CHIME podrían respaldar el próximo gran avance cosmológico, uniendo el rompecabezas del universo un destello ultrabrillante a la vez.

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¿Hemos encontrado la ráfaga de radio rápida extragaláctica más cercana?

Autores: M. Bhardwaj, BM Gaensler, VM Kaspi, TL Landecker, R. Mckinven, D. Michilli, Z. Pleunis, SP Tendulkar, BC Andersen, PJ Boyle, T. Cassanelli, P. Chawla, A. Cook, M. Dobbs, E. Fonseca, J. Kaczmarek, C. Leung, K. Masui, M. Münchmeyer, C. Ng, M. Rafiei-Ravandi, P. Scholz, K. Shin, KM Smith, IH Stairs, AV Zwaniga

Institución del primer autor: Departamento de Física, Universidad McGill, Montreal, Quebec, Canadá

Estado: Aceptado en ApJL, acceso abierto en arXiv

Las ráfagas de radio rápidas (FRB) son algunos de los fenómenos más misteriosos de la radioastronomía. Descubiertas por primera vez en 2007, estas breves pero enérgicas ráfagas de ondas de radio duran del orden de milisegundos. En la década intermedia, los catálogos de FRB han crecido para incluir fuentes de ráfagas repetidas, ráfagas cuyas galaxias anfitrionas han sido identificadas e incluso una ráfaga de ondas de radio similar a FRB dentro de la Vía Láctea. Cada año trae nuevos descubrimientos más tentadores.

Aún no existe un consenso sobre los mecanismos detrás de los FRB. En los últimos años, nuevos estallidos han permitido a los astrónomos descartar ciertos modelos de ráfagas y dar crédito a otros. Por ejemplo, las estrellas de neutrones con campos magnéticos extremadamente poderosos, llamadas magnetares, son actualmente un candidato líder, mientras que los estudios de entornos FRB indican que indican que los estallidos de rayos gamma y algunas supernovas tienen menos probabilidades de ser responsables. Idealmente, encontrar FRB cerca de la Tierra nos permitiría reducir aún más las posibilidades. El artículo de Today & # 8217 presenta el descubrimiento de un FRB que tiene el potencial de hacer precisamente eso.

Rebosante de emoción

Uno de los principales instrumentos para detectar FRB es el interferómetro del Experimento Canadiense de Mapeo de la Intensidad del Hidrógeno (CHIME), que vio su primera luz en 2017. A principios de 2020, el proyecto CHIME / FRB ya había detectado cientos de ráfagas, incluidas varias fuentes repetidas. . Una de esas ráfagas, designada FRB 20200120A, sería seguida por dos más desde la misma ubicación a fines de 2020. El mantenimiento de CHIME significó que la segunda ráfaga arrojó poca información, pero la primera y la tercera ráfagas sorprendieron por dos razones.

Figura 1: CHIME / FRB pudo detectar tres ráfagas de 20200120, que ocurrieron en enero, julio y noviembre de 2020, respectivamente. El lado izquierdo muestra gráficos de datos de intensidad, el lado derecho muestra gráficos de datos de banda base, un registro del voltaje medido por el telescopio, que es útil para la localización. El mantenimiento en julio significó que no se pudieron registrar los datos de banda base para la segunda ráfaga. Las bandas blancas son regiones donde se tuvo que eliminar la interferencia de fuentes artificiales. Figura 1 en papel.

¿Una rápida explosión de radio en el barrio?

Primero, exhibieron medidas de dispersión sorprendentemente bajas para los FRB, alrededor de 87,82 pc / cm3. Las medidas de dispersión (DM) describen cómo las diferentes frecuencias en una señal de radio se difuminan a través de interacciones con electrones libres en el espacio exterior. Un DM más alto significa que hay más electrones libres entre nosotros y la fuente, lo que hace que los DM sean un proxy de distancia conveniente. Los DM de cada uno de estos estallidos los colocaron en un régimen aún inexplorado: ni firmemente dentro de la Vía Láctea ni firmemente en el espacio extragaláctico. En segundo lugar, las explosiones se localizaron con éxito en un área cercana a la galaxia M81, que en escalas cosmológicas está justo al final de la calle de nosotros. La región de localización & # 8211 el área donde los astrónomos tienen un 90% de confianza en que se encuentra la fuente & # 8211 es grande pero se superpone con la galaxia vista desde la Tierra.

Una fuente de radio dentro de la Vía Láctea & # 8217s disco a lo largo de la línea de visión de este FRB repetido (ahora denominado FRB 20200120) tendría un DM de no más de 40 pc / cm3 & # 8211 demasiado bajo para coincidir con las observaciones. Sin embargo, las restricciones sobre la densidad de electrones en el halo galáctico son mucho peores, con contribuciones de halo DM que van desde tan solo 30 pc / cm3 hasta tanto como 80 pc / cm3. Con la DM medida en este rango, las explosiones podrían provenir de un objeto halo como una magnetar. Sin embargo, desde una perspectiva astrofísica, esto sería extraño, es poco probable que se encuentren estrellas de neutrones en halos, y muchas son incapaces de producir explosiones tan brillantes.

Figura 2: La región de localización de 90% de confianza de FRB 20200120 se muestra en rojo superpuesto en una imagen de Digital Sky Survey (DSS) del cielo circundante. Aunque parece estar lejos de M81, en la parte superior derecha, en realidad todavía se encuentra en el disco grueso de la galaxia, que se muestra más claramente en el mapa de emisión de 21 cm. Las líneas punteadas corresponden al borde de la imagen DSS. Los cuadros etiquetados dentro de la región de localización muestran las posiciones de las cuatro fuentes de interés conocidas en el área, que podrían estar asociadas con el FRB. Figura 3 en papel.

Esto hace que la hipótesis extragaláctica sea más atractiva. Si asumimos un halo DM relativamente bajo, entonces tenemos un exceso de 18-23 pc / cm3, que podría ser explicado por electrones en el medio intergaláctico entre la Vía Láctea y la fuente y la galaxia anfitriona # 8217s, colocando al anfitrión bastante cerca. para nosotros. El mejor candidato parece ser el grupo de galaxias M81, que se encuentra a un mero

3.6 Mpc de la Tierra y abarca las grandes regiones de localización de las dos ráfagas bien estudiadas de FRB 20200120. De hecho, la distancia proyectada entre la fuente y el centro de M81 podría ser de solo 20 kpc, dentro del disco de la galaxia. Los autores estimaron que la probabilidad de una alineación puramente aleatoria entre la galaxia y la fuente es aproximadamente del 1%.

Un brindis por el anfitrión

Figura 3: La probabilidad de que un FRB cruce aleatoriamente una galaxia como M81 depende en gran medida del exceso de FRB & # 8217s DM. Para un DM como el de FRB 20200120, esta probabilidad termina siendo del 0,7%. Figura de papel.

M81 es una galaxia anfitriona candidata emocionante debido a una actividad previamente conocida dentro de la región de localización FRB & # 8217s. Si bien ninguna galaxia satélite o cúmulo globular de la Vía Láctea se encuentra a lo largo de la línea de visión de FRB 20200120, M81 tiene una región HII, un cúmulo globular, una fuente de rayos X y una fuente de radio persistente dentro de la región de confianza del 90% & # 8211 en otros palabras, lugares donde puede encontrar una ráfaga de radio rápida. Hay agrupaciones de formación de estrellas cercanas, donde están naciendo estrellas masivas & # 8211 incluidas muchas progenitoras de estrellas de neutrones & # 8211, por lo que podría ser un entorno propicio para las FRB.

Esto no quiere decir que M81 sea típico de una galaxia anfitriona FRB y es una galaxia masiva de tipo temprano con un núcleo galáctico activo, lo que la distingue de las otras tres galaxias anfitrionas conocidas de las FRB. Además, una separación de 20 kpc del centro de la galaxia & # 8217 sería el desplazamiento proyectado más grande entre FRB y su anfitrión. Eso & # 8217s inusual & # 8211 la mayoría de los magnetares y otras fuentes teorizadas de FRB se encuentran cerca del centros de sus galaxias anfitrionas, o al menos bien dentro de sus discos.

FRB 20200120 es un objetivo tentador para las observaciones de seguimiento gracias a su proximidad a la Tierra. Algunos modelos FRB predicen que las ráfagas de radio deberían ir acompañadas de actividad adicional en todo el espectro electromagnético. Si una magnetar es responsable de las explosiones, podría ser posible detectar una contraparte de alta energía con los telescopios de rayos X o rayos gamma existentes, como el Observatorio Swift. Tal detección sería un salto importante en nuestra comprensión de las ráfagas de radio rápidas, particularmente las ráfagas de fuentes repetidas.


¡Descubrimiento! Misteriosa señal de radio rastreada hasta un minimonster galáctico

Los astrónomos han anunciado lo que podría ser un gran avance en el estudio de explosiones de energía misteriosas y enormemente poderosas llamadas Fast Radio Bursts. Hasta cientos de millones muchas veces más brillantes que el Sol, estas feroces explosiones duran solo un milisegundo y son endiabladamente difíciles de estudiar. Hasta ahora siempre se han visto en galaxias distantes, pero se detectó una en abril de 2020 vino del interior de nuestra propia galaxia, y se ha rastreado hasta uno de los objetos más terroríficos del espacio: una magnetar.

El primer Fast Radio Burst (o FRB para sus amigos) se descubrió en 2007; aunque sucedió en 2001, se encontró más tarde en los datos archivados. Desde entonces se han detectado más de cien. Son prácticamente como lo anuncian sus nombres: un destello de ondas de radio extremadamente rápido (generalmente en un rango de milisegundos). Han sido difíciles de estudiar porque son muy breves y provienen de lugares dispersos en el cielo.

Hace unos años se logró un gran avance cuando se descubrió que algunos se repetían, lo que significa que se podían hacer observaciones de seguimiento. Esa también fue una gran pista de su origen, algo que explota catastróficamente y se destruye a sí mismo no se puede repetir, por lo que no es un tipo extraño de supernova. Otro hallazgo importante fue el que se remonta a una galaxia espiral a 500 millones de años luz de distancia. Obtener una distancia es crucial, porque eso puede indicarle la energía total emitida por el evento. Eso reduce a los sospechosos. Aún mejor, ese era un repetidor con un ciclo de 16 días en sus ráfagas.

Cómo se encontró la ráfaga de radio rápida FRB180916.J0158 + 65.

Eso suena como un período orbital, así que ahora estamos hablando de objetos compactos. Dadas las vastas energías involucradas y el destello increíblemente breve, los astrónomos comenzaron a pensar en estrellas de neutrones: remanentes superdensos de explosiones de supernovas, con una masa mayor que la del Sol comprimida en una bola de solo una docena de kilómetros de diámetro.

Las estrellas de neutrones tienen campos magnéticos increíblemente poderosos, simplemente ridículamente poderosos. Una estrella de neutrones recién nacida puede tener un campo magnético un billón de veces más poderoso que el de la Tierra. A cuatrillón. Eso es 1,000,000,000,000,000 veces. A esas bestias las llamamos magnetares.

Además, la gravedad de la superficie de una estrella de neutrones puede ser de decenas de miles de millones de veces la de la Tierra. Si se paraba en uno, se untaría en una pasta de un átomo de espesor, y luego esos átomos serían ionizados por el calor, y luego serían agitados violentamente por los campos magnéticos.

Una estrella de neutrones en rotación con un poderoso campo magnético levanta partículas subatómicas a su alrededor. Crédito de la obra de arte: NASA / Swift / Aurore Simonnet, Universidad Estatal de Sonoma

Entonces, sí, los magnetares son bestias. Y empeora: a veces sufren un "terremoto de estrellas", en el que la corteza se desplaza un centímetro más o menos. No mucho, pero con esas densidades y fuerte gravedad, estos terremotos empequeñecen el terremoto más poderoso que jamás se haya sentido. Esto sacude el campo magnético, acelerando las partículas subatómicas allí. Esos a su vez crean una explosión de energía tan poderosa que ni siquiera puedo describirla. En 2004, una onda de energía de una magnetar barrió la Tierra, cegando a los satélites, comprimiendo físicamente nuestro campo magnético e incluso afectando nuestra atmósfera, y esa magnetar fue 50.000 años luz de distancia. Lea todo sobre ese evento, si se atreve.

Esto los convierte en candidatos perfectos para las fuentes de FRB, pero hasta ahora no era posible establecer esa conexión.

Ilustración que muestra un destello de energía disparando una magnetar a lo largo de sus líneas de campo magnético. Crédito: NASA / GSFC / Chris Smith (USRA)

El nuevo evento, llamado FRB200428A (sucedió en 2020 el 28 de abril, la A es para distinguirlo de cualquier otro evento que pudiera haber ocurrido ese día), fue detectado por una colección de tres observatorios de radio llamados STARE2 (la Encuesta para Transient Astronomical Radio Emisión 2). Fue visto al mismo tiempo por otro observatorio de radio llamado CHIME (Experimento canadiense de mapeo de la intensidad del hidrógeno). Pudieron localizar el evento en el cielo en una magnetar conocida en la constelación de Vulpecula llamada SGR 1935 + 2154.

Eso ya es un gran problema, pero se pone mejor. Se vio que esa misma magnetar emitía un par de destellos de rayos X el día anterior por el satélite Swift. Poco después, otros observatorios espaciales informaron haber visto también un destello de rayos X de ese magnetar.

La magnetar está a unos 30.000 años luz de distancia, una fracción bastante grande a través de la galaxia de nosotros. Dada esa distancia, la energía total liberada (asumiendo que fue emitida en todas las direcciones) es la asombrosa cifra de 100.000 veces la energía que emite el Sol en un tiempo comparable. Fue miles de veces más potente que cualquier ráfaga de radio de milisegundos que se haya visto antes en nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Sorprendentemente, ¡eso es bastante débil para un FRB! La mayoría son mil veces más poderosos, pero dada la duración y la energía involucradas, este evento encaja mejor con los FRB que otros eventos similares. Curiosamente, esto parece estar en la clase única de FRB 448 días en total de observaciones antes y después del evento que no muestran signos de otra explosión de este tipo.

Se sabe que SGR 1935 + 2154 se encuentra en el centro de la capa de gas en expansión de una supernova, una estrella que explotó hace mucho tiempo. Varios otros FRB se han localizado en lugares similares en sus galaxias anfitrionas, lo que nuevamente apoya la idea de que los magnetares están vinculados a los FRB.

El telescopio Gemini North de 8,2 metros tomó esta imagen de la ubicación de la ráfaga de radio rápida FRB 180916.J0158 + 65 (círculo verde), que se encuentra en una región de formación de estrellas de una galaxia espiral a unos 500 millones de años luz de la Tierra. Crédito: Observatorio Gemini

Así que esto es algo muy importante. Aún así, quedan misterios. ¿Por qué estalló en rayos X horas antes de que explotara la radio? Curiosamente, la teoría predice que el FRB debe aparecer justo antes de un destello de rayos X y, de hecho, el destello de rayos X debe Delaware-Energizar el magnetar lo suficiente para hacer un FRB después de que sea bastante improbable. Además, ¿por qué no se han visto otras explosiones de él, o de cualquiera de las más de 2 docenas de magnetares que se sabe que existen en nuestra Vía Láctea? Los autores del nuevo artículo ofrecen algunas explicaciones bastante complejas que involucran enormes explosiones de energía que interactúan con el campo magnético del magnetar, pero ninguna parece explicar todo lo visto en este evento.

Sin embargo, la parte importante es la vinculación de FRB con magnetares. Eso es genial, porque encajan con muchas FRB que se ven en otras galaxias, incluidas las energías involucradas, la periodicidad (los magnetares podrían estar fácilmente en órbita con otras estrellas) y más.

Pero incluso eso es interesante, porque los FRB más poderosos pueden deberse a algún otro tipo de fenómeno. Eso sucede mucho en astronomía, eventos relativamente similares pueden tener fuentes muy diferentes, por lo que identificar una fuente en particular no significa que comprenda qué causa todos estos eventos.

Pero esto significa que pueden detectarse FRB más débiles en galaxias cercanas. Espero que los astrónomos trabajen en observaciones dedicadas de algunos de nuestros vecinos galácticos, para ver si quizás eventos extragalácticos como este están dentro de nuestra capacidad de detectar.

Esta es una clase de evento completamente nueva, ¡y solo los hemos estado viendo durante 13 años! Así que todavía son los primeros días, y espero que haya muchas sorpresas por delante a medida que se encuentren más. Eso es parte de lo que hace que los FRB sean tan emocionantes y divertidos.

Si vastas explosiones de superestrellas magnéticas hipergravitacionales superdensas es tu idea de diversión. Para los astrónomos, realmente lo es.


El Hubble rastrea ráfagas de radio rápidas hasta los brazos espirales de las galaxias

Los astrónomos que utilizan el telescopio espacial Hubble han rastreado dos breves y potentes ráfagas de radio hasta los brazos espirales de las dos galaxias que se muestran arriba. Las dos imágenes de la izquierda muestran las instantáneas completas del Hubble de cada galaxia. The two digitally enhanced images on the right reveal each galaxy’s spiral structure in more detail. The catalogue names of the bursts are FRB 190714 (top row), and FRB 180924 (bottom row). The galaxies are far from Earth, appearing as they looked billions of years ago. The dotted oval lines in each of the four images mark the location of the brilliant radio flares. Credit: SCIENCE: NASA, ESA, Alexandra Mannings (UC Santa Cruz), Wen-fai Fong (Northwestern) IMAGE PROCESSING: Alyssa Pagan (STScI)

Astronomers using NASA's Hubble Space Telescope have traced the locations of five brief, powerful radio blasts to the spiral arms of five distant galaxies.

Called fast radio bursts (FRBs), these extraordinary events generate as much energy in a thousandth of a second as the sun does in a year. Because these transient radio pulses disappear in much less than the blink of an eye, researchers have had a hard time tracking down where they come from, much less determining what kind of object or objects is causing them. Therefore, most of the time, astronomers don't know exactly where to look.

Locating where these blasts are coming from, and in particular, what galaxies they originate from, is important in determining what kinds of astronomical events trigger such intense flashes of energy. The new Hubble survey of eight FRBs helps researchers narrow the list of possible FRB sources.

The first FRB was discovered in archived data recorded by the Parkes radio observatory on July 24, 2001. Since then astronomers have uncovered up to 1,000 FRBs, but they have only been able to associate roughly 15 of them to particular galaxies.

"Our results are new and exciting. This is the first high-resolution view of a population of FRBs, and Hubble reveals that five of them are localized near or on a galaxy's spiral arms," said Alexandra Mannings of the University of California, Santa Cruz, the study's lead author. "Most of the galaxies are massive, relatively young, and still forming stars. The imaging allows us to get a better idea of the overall host-galaxy properties, such as its mass and star-formation rate, as well as probe what's happening right at the FRB position because Hubble has such great resolution."

Hunting for the neighborhoods of enigmatic fast radio bursts (FRBs), astronomers using the Hubble Space Telescope tracked four of them to the spiral arms of the four distant galaxies shown in the image. The bursts are catalogued as FRB 190714 (top left), FRB 191001 (top right), FRB 180924 (bottom left), and FRB 190608 (bottom right). Because these radio pulses disappear in much less than the blink of an eye, researchers have had a hard time tracking down where they come from. With the help of Hubble's sharp vision, astronomers pinpointed their locations (denoted by the dotted oval lines) to the galaxies' spiral arms. Credit: SCIENCE: NASA, ESA, Alexandra Mannings (UC Santa Cruz), Wen-fai Fong (Northwestern) IMAGE PROCESSING: Alyssa Pagan (STScI)

In the Hubble study, astronomers not only pinned all of them to host galaxies, but they also identified the kinds of locations they originated from. Hubble observed one of the FRB locations in 2017 and the other seven in 2019 and 2020.

"We don't know what causes FRBs, so it's really important to use context when we have it," said team member Wen-fai Fong of Northwestern University in Evanston, Illinois. "This technique has worked very well for identifying the progenitors of other types of transients, such as supernovae and gamma-ray bursts. Hubble played a big role in those studies, too."

The galaxies in the Hubble study existed billions of years ago. Astronomers, therefore, are seeing the galaxies as they appeared when the universe was about half its current age.

Many of them are as massive as our Milky Way. The observations were made in ultraviolet and near-infrared light with Hubble's Wide Field Camera 3.

Ultraviolet light traces the glow of young stars strung along a spiral galaxy's winding arms. The researchers used the near-infrared images to calculate the galaxies' mass and find where older populations of stars reside.

Location, location, location

The images display a diversity of spiral-arm structure, from tightly wound to more diffuse, revealing how the stars are distributed along these prominent features. A galaxy's spiral arms trace the distribution of young, massive stars. However, the Hubble images reveal that the FRBs found near the spiral arms do not come from the very brightest regions, which blaze with the light from hefty stars. The images help support a picture that the FRBs likely do not originate from the youngest, most massive stars.

These clues helped the researchers rule out some of the possible triggers of types of these brilliant flares, including the explosive deaths of the youngest, most massive stars, which generate gamma-ray bursts and some types of supernovae. Another unlikely source is the merger of neutron stars, the crushed cores of stars that end their lives in supernova explosions. These mergers take billions of years to occur and are usually found far from the spiral arms of older galaxies that are no longer forming stars.

The team's Hubble results, however, are consistent with the leading model that FRBs originate from young magnetar outbursts. Magnetars are a type of neutron star with powerful magnetic fields. They're called the strongest magnets in the universe, possessing a magnetic field that is 10 trillion times more powerful than a refrigerator door magnet. Astronomers last year linked observations of an FRB spotted in our Milky Way galaxy with a region where a known magnetar resides.

"Owing to their strong magnetic fields, magnetars are quite unpredictable," Fong explained. "In this case, the FRBs are thought to come from flares from a young magnetar. Massive stars go through stellar evolution and becomes neutron stars, some of which can be strongly magnetized, leading to flares and magnetic processes on their surfaces, which can emit radio light. Our study fits in with that picture and rules out either very young or very old progenitors for FRBs."

The observations also helped the researchers strengthen the association of FRBs with massive, star-forming galaxies. Previous ground-based observations of some possible FRB host galaxies did not as clearly detect underlying structure, such as spiral arms, in many of them. Astronomers, therefore, could not rule out the possibility that FRBs originate from a dwarf galaxy hiding underneath a massive one. In the new Hubble study, careful image processing and analysis of the images allowed researchers to rule out underlying dwarf galaxies, according to co-author Sunil Simha of the University of California, Santa Cruz.

Although the Hubble results are exciting, the researchers say they need more observations to develop a more definitive picture of these enigmatic flashes and better pinpoint their source. "This is such a new and exciting field," Fong said. "Finding these localized events is a major piece to the puzzle, and a very unique puzzle piece compared to what's been done before. This is a unique contribution of Hubble."

The team's results will appear in an upcoming issue of The Astrophysical Journal.


Fast Radio Burst Host Galaxies

Hunting for the neighborhoods of enigmatic, fast radio bursts (FRBs), astronomers using the Hubble Space Telescope tracked four of them to the spiral arms of the four distant galaxies shown in the image. The bursts are catalogued as FRB 190714, at top left FRB 191001, at top right FRB 180924, at bottom left and FRB 190608, at bottom right.

Because these radio pulses disappear in much less than the blink of an eye, researchers have had a hard time tracking down where they come from.

The galaxies are far from Earth, appearing as they looked billions of years ago. With the help of Hubble's sharp vision, astronomers pinpointed the fast radio bursts' location (denoted by the dotted oval lines) to the galaxies' spiral arms.

These galaxies are part of a survey to determine the origin of these brilliant flares, which can release as much energy in a thousandth of a second as the Sun does in a year.

Identifying the radio bursts' location helped researchers narrow the list of possible FRB sources that can generate such prodigious tsunamis of energy. One of the leading possible explanations is a torrential blast from a young magnetar. Magnetars are a type of neutron star with extraordinarily powerful magnetic fields.

The observations were made in ultraviolet and near-infrared light with Hubble's Wide Field Camera 3. The images were taken between November 2019 and April 2020.

SCIENCE: NASA, ESA, Alexandra Mannings (UC Santa Cruz), Wen-fai Fong (Northwestern)
IMAGE PROCESSING: Alyssa Pagan (STScI)


A fast radio burst mystery

Astronomers led by Zhang compared the observations with data gathered by the Five-hundred Meter Aperture Spherical Telescope (FAST) in China and did see 29 energetic gamma-ray bursts from this magnetar, but none of these coincided with any FRB seen from the magnetar. The disconnect may suggest that gamma-ray bursts from magnetars that give rise to FRBs are very special in some way, with most not doing so, Zhang said. Another possibility is that any FRBs such gamma-ray bursts generate are emitted in narrow beams pointed away from Earth, he noted.

Zhang noted there are two kinds of sources of fast radio bursts &mdash ones that regularly generate FRBs, and ones that produce FRBs less often. If both types of fast radio burst sources are found among magnetars, that suggests two kinds of magnetars may exist: One is the kind of magnetar found in the Milky Way, which infrequently generates FRBs, and the other is more active, and perhaps consisting of newly born, rapidly rotating magnetars, Zhang said.

Future research on FRBs can pinpoint the mechanism through which magnetars or other possible bodies generate these outbursts, Zhang said.

One possibility involves randomly moving high-energy electrons generating radio waves as they interact with magnetic fields &mdash supermassive black holes, supernova remnants and hot gas sitting in galaxies often generate radio waves this way. Another potential explanation, which Zhang favored, involves electrons as they interact en masse with magnetic fields, similar to how electronics on Earth generate radio waves by directing electrons through a wire.

Bochenek, Michille, Zhang and their colleagues detailed their findings en Tres studies published in the Nov. 5 issue of the journal Nature.

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Comentarios:

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