کشف پیوند شگفت انگیز بین انفجارهای سریع رادیویی و زلزله - دنیای فیزیک

محققان ژاپنی شباهت های قابل توجهی بین رفتار آماری تکرار انفجارهای رادیویی سریع (FRB) و زلزله پیدا کرده اند.

FRBها انفجارهای کوتاه و شدید امواج رادیویی از خارج از کهکشان ما هستند. در حالی که این انفجارها معمولا چند میلی ثانیه طول می کشد، ستاره شناسان فوران هایی را نیز پیدا کرده اند. هزار بار کوتاه تر.

FRB ها به طور کلی به دو دسته تقسیم می شوند: منابع FRB تکراری و FRB های "یک بار" که هنوز تکرار نشده اند. این که آیا همه منابع FRB تکرار می شوند، یک سوال باز باقی می ماند.

در مطالعه خود، اخترفیزیکدانان تومونوری توتانی و یویا تسوزوکی از دانشگاه توکیو از مجموعه داده ای از 7000 انفجار از سه منبع تکراری استفاده کردند. داده ها توسط اخترشناسان رادیویی با استفاده از آرشیو رصدخانه در پورتوریکو و پانصد متری دیافراگم کروی Tالسکوپی در جنوب غربی چین

یکی از این منابع - FRB20121102A - بیش از سه میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد و اولین تکرار کننده FRB کشف شده بود.

این دو دریافتند که زمان رسیدن انفجارها از FRB20121102A درجه بالایی از همبستگی را نشان می‌دهد، به طوری که انفجارهای بسیار بیشتری در عرض یک ثانیه از یکدیگر می‌رسند که در صورتی که تولید انفجارها کاملاً تصادفی باشد، انتظار می‌رود. این همبستگی در بازه‌های زمانی طولانی‌تر محو شد و انفجارهایی که بیش از یک ثانیه از هم جدا می‌شدند کاملاً تصادفی بودند.

آنها با این رفتار شباهت هایی به این موضوع داشتند که چگونه زمین لرزه ها پس لرزه های ثانویه را در ساعات یا روزهای پس از لرزش ایجاد می کنند، اما پس از گذشت یک قسمت از پس لرزه ها کاملاً غیرقابل پیش بینی می شوند.

علاوه بر این، آنها دریافتند که میزان این "پس لرزه های" FRB از همان قانون Omori-Utsu پیروی می کند که وقوع پس لرزه های زمین لرزه را در زمین مشخص می کند. این قانون بیان می کند که مدت کوتاهی پس از یک زلزله بزرگ، نرخ پس لرزه ها در مدت کوتاهی از چند دقیقه تا چند ساعت ثابت می ماند، پس از آن نرخ پس لرزه کاهش می یابد و تقریباً برعکس زمان پس از شوک اصلی کاهش می یابد.

آنها دریافتند که هر انفجار بسته به منبع آن، 10 تا 50 درصد احتمال ایجاد پس لرزه دارد. این احتمال ثابت ماند، حتی زمانی که فعالیت FRB به طور ناگهانی در یک قسمت مشخص افزایش یافت. زمین لرزه ها رفتارهای مشابهی از خود نشان می دهند، نرخ پس لرزه آنها ثابت می ماند حتی اگر فعالیت کلی زلزله در یک منطقه تغییر کند.

با این حال، یک تفاوت عمده بین FRB و زلزله وجود دارد. در حالی که پس لرزه های زلزله به طور سیستماتیک ضعیف تر از شوک اصلی هستند، FRB های همبسته با زمان دارای انرژی های کاملاً نامرتبط هستند. این بدان معنی است که برای FRB ها اساساً هیچ تفاوتی بین "پیش شوک" و "پس شوک" وجود ندارد، زیرا شوک اصلی برجسته نیست.

در كهكشاني بسيار دور

با این حال، توتانی اشاره می کند که این می تواند به دلیل محدوده دینامیکی محدود در داده های FRB در مقایسه با زلزله باشد: اکثر FRB ها بسیار ضعیف هستند و فقط کمی بالاتر از حد تشخیص هستند.

از میان تئوری های بسیاری که منشأ FRB ها را توضیح می دهند، مگنتارها - ستارگان نوترونی با میدان های مغناطیسی فوق العاده قوی - به یکی از گزینه های پیشرو تبدیل شده اند.

این به این دلیل است که پوسته جامد ستارگان نوترونی، که یک هسته ابر سیال را احاطه کرده است، می‌تواند به‌طور ناگهانی تنش‌های ایجاد شده توسط ستارلرزه‌ها را آزاد کند که سپس به FRB منجر می‌شود، درست مانند صفحات تکتونیکی که هنگام جابجایی در اطراف گوشته مایع زمین، زلزله ایجاد می‌کنند. و بنابراین، توتانی گفت: «مقایسه FRBهای تکرارکننده و زلزله‌ها کاملاً طبیعی بود. دنیای فیزیک.

ستاره شناسان از حمل و نقل کوتاه ترین فوران های رادیویی سریعی که تاکنون کشف شده اند خبر می دهند

این کار همچنین به یافته های قبلی از ستاره شناسان در چین در سال 2018 که نشان داد که قانون زلزله گوتنبرگ-ریشتر می تواند برای توزیع انرژی FRB ها اعمال شود. این قانون رابطه ای را برای تعداد کل زمین لرزه های مورد انتظار بالاتر از انرژی معین در یک زمان و مکان معین بیان می کند.

در واقع، در حالی که FRB ها ممکن است در مقایسه با زلزله، رویدادهای بی خطر به نظر برسند، اما هر چیزی جز بی ضرر هستند. این ضعیف ترین FRB که تاکنون شناسایی شده است هنوز بیش از یک میلیارد برابر بیشتر از قدر 9.5 انرژی آزاد می کند 1960 زلزله والدویا در شیلی - قوی ترین زمین لرزه تاریخ.

همانطور که اخترشناسان رادیویی استرالیایی گزارش دادند FRBهایی نیز وجود دارند که 10 میلیون برابر قوی تر هستند در روز چهارشنبه هنگامی که آنها یک FRB را کشف کردند که حدود هشت میلیارد سال طول کشید تا به زمین برسد - دورترین انفجاری که تاکنون کشف شده است.

توتانی اکنون قصد دارد مدل‌های ریاضی از مطالعات زلزله را در داده‌های FRB اعمال کند، به این امید که نکاتی در مورد خواص ماده هسته‌ای در ستارگان نوترونی ارائه دهد.

تحقیق در شرح داده شده است اطلاعیه های ماهانه انجمن نجوم سلطنتی.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://physicsworld.com/a/surprising-link-discovered-between-fast-radio-bursts-and-earthquakes/