Avastati üllatav seos kiirete raadiopursete ja maavärinate vahel – Physics World

Jaapani teadlased on leidnud hämmastavaid sarnasusi korduvate kiirete raadiopurskete (FRB) ja maavärinate statistilise käitumise vahel.

FRB-d on lühikesed, intensiivsed raadiolainete pursked väljastpoolt meie galaktikat. Kuigi need pursked kestavad tavaliselt mõne millisekundi, on astronoomid leidnud ka purskeid tuhat korda lühem.

FRB-d jagunevad laias laastus kahte kategooriasse: korduvad FRB-allikad ja "ühekordsed" FRB-d, mis pole veel kordunud. See, kas kõik FRB allikad kordavad, jääb lahtiseks küsimuseks.

Astrofüüsikud Tomonori Totani ja Yuya Tsuzuki Tokyo ülikoolist kasutasid oma uuringus kolme korduva allika 7000 purskest koosnevat andmekogumit. Andmed võtsid raadioastronoomid, kasutades Arecibo Observatoorium Puerto Ricos ja Viiesajameetrise avaga sfääriline Teleskoop Edela-Hiinas.

Üks neist allikatest – FRB20121102A – asub enam kui kolme miljardi valgusaasta kaugusel ja oli esimene avastatud FRB repiiter.

Duo leidis, et FRB20121102A purskete saabumisajad näitasid kõrget korrelatsiooni – sekundi jooksul saabus üksteisest palju rohkem purskeid, kui oleks oodata, kui pursked tekiksid täiesti juhuslikult. See korrelatsioon kadus pikema aja jooksul, enam kui sekundiga eraldatud katkestused saabusid täiesti juhuslikult.

Nad tõmbasid selle käitumisega sarnasusi sellega, kuidas maavärinad tekitavad värinale järgnevatel tundidel või päevadel sekundaarseid järeltõukeid, kuid muutuvad pärast järeltõugete episoodi möödumist täiesti ettearvamatuks.

Veelgi enam, nad leidsid, et nende FRB järellöökide määr järgib sama Omori-Utsu seadust, mis iseloomustab maavärina järeltõugete esinemist Maal. Seadus sätestab, et vahetult pärast suurt maavärinat püsib järeltõugete määr mõne minuti kuni tundide jooksul konstantsena, pärast mida järeltõugete määr langeb, vähenedes ligikaudu pöördvõrdeliselt põhilöögist möödunud ajaga.

Nad leidsid, et igal purskel oli 10–50% tõenäosus tekitada järeltõuge, olenevalt selle allikast. See tõenäosus jäi konstantseks isegi siis, kui FRB aktiivsus antud episoodis järsult suurenes. Maavärinad näitavad sarnast käitumist, nende järeltõugete sagedus jääb samaks isegi siis, kui maavärina üldine aktiivsus piirkonnas muutub.

FRB-de ja maavärinate vahel on siiski üks oluline erinevus. Kui maavärina järeltõuked kipuvad olema süstemaatiliselt nõrgemad kui põhišokk, siis ajaga korrelatsiooniga FRB-del on täiesti korrelatsioonita energia. See tähendab, et FRB-de puhul ei ole “eelšoki” ja “järelšoki” vahel sisuliselt mingit vahet, kuna põhišokk ei paista silma.

Kaugel-kaugel asuvas galaktikas

Totani juhib aga tähelepanu sellele, et selle põhjuseks võib olla FRB andmete piiratud dünaamiline ulatus võrreldes maavärinatega: enamik FRB-sid on väga nõrgad, olles vaid veidi üle avastamispiiri.

Paljudest FRB-de päritolu selgitavatest teooriatest on magnetarid – erakordselt tugeva magnetväljaga neutrontähed – on muutunud üheks juhtivaks võimaluseks.

Selle põhjuseks on asjaolu, et neutrontähtede tahke koorik, mis ümbritseb ülivedelikku tuuma, võib ootamatult vabastada tähevärinate tekitatud pinged, mis viivad seejärel FRB-deni, nagu tektoonilised plaadid tekitavad maavärinaid, kui nad liiguvad ümber Maa vedela vahevöö. Ja nii: "Oli üsna loomulik võrrelda korduvaid FRB-sid ja maavärinaid," rääkis Totani Füüsika maailm.

Astronoomid teatavad lühimatest kiiretest raadiosaatest, mis eales avastatud

Töö täiendab ka varasemaid leide aastast astronoomid Hiinas 2018. aastal kes näitas, et Gutenbergi-Richteri maavärina seadus võiks rakendada FRB-de energiajaotamisel. Seadus väljendab seost teatud aja ja kohas üle teatud energia oodatavate maavärinate koguarvu kohta.

Tõepoolest, kuigi FRB-d võivad maavärinatega võrreldes tunduda kahjutud sündmused, on need kõike muud kui kahjutud. The nõrgim FRB kunagi tuvastatud vabastas siiski üle miljardi korra rohkem energiat kui 9.5 magnituudi 1960 Valdivia maavärin Tšiilis – seni võimsaim maavärin.

Nagu Austraalia raadioastronoomid teatasid, on ka FRB-sid, mis on veel 10 miljonit korda tugevamad kolmapäeval kui nad avastasid FRB, mille Maale jõudmiseks kulus umbes kaheksa miljardit aastat – see on kõige kaugem avastatud purse.

Totani kavatseb nüüd rakendada matemaatilisi mudeleid maavärinauuringutest FRB andmetele, lootes saada vihjeid tuumaaine omaduste kohta neutrontähtedes.

Uuringut kirjeldatakse artiklis Kuningliku astronoomiaühingu igakuised teated.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
• PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
• PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://physicsworld.com/a/surprising-link-discovered-between-fast-radio-bursts-and-earthquakes/