Nopeiden radiopurskeiden ja maanjäristysten välillä löydettiin yllättävä yhteys – Physics World

Japanilaiset tutkijat ovat löytäneet hämmästyttäviä yhtäläisyyksiä toistuvien nopeiden radiopurskeiden (FRB) tilastollisen käyttäytymisen ja maanjäristysten välillä.

FRB:t ovat lyhyitä, voimakkaita radioaaltojen purkauksia galaksimme ulkopuolelta. Vaikka nämä purkaukset kestävät tyypillisesti muutaman millisekunnin, tähtitieteilijät ovat myös löytäneet purkauksia tuhat kertaa lyhyempi.

FRB:t jaetaan laajalti kahteen luokkaan: toistuvat FRB-lähteet ja "kertaluonteiset" FRB:t, jotka eivät ole vielä toistuneet. Toistavatko kaikki FRB-lähteet, on avoin kysymys.

Astrofyysikot Tomonori Totani ja Yuya Tsuzuki Tokion yliopistosta käyttivät tutkimuksessaan 7000 purskeen tietojoukkoa kolmesta toistuvasta lähteestä. Radioastronomit ottivat tiedot käyttämällä Arecibo observatorio Puerto Ricossa ja Viidensadan metrin aukko Spherical Teskooppi Lounais-Kiinassa.

Yksi näistä lähteistä – FRB20121102A – sijaitsee yli kolmen miljardin valovuoden päässä ja oli ensimmäinen löydetty FRB-toistin.

Kaksikko havaitsi, että FRB20121102A:n purskeiden saapumisajat osoittivat suurta korrelaatiota, ja sekunnissa toisiaan saapui paljon enemmän purskeita kuin olisi odotettavissa, jos purskeiden generointi olisi täysin satunnaista. Tämä korrelaatio hävisi pidemmillä aikaskaaloilla, kun yli sekunnin erotetut purskeet saapuivat täysin satunnaisesti.

He havaitsivat tämän käyttäytymisen kanssa yhtäläisyyksiä siihen, kuinka maanjäristykset aiheuttavat toissijaisia ​​jälkijäristyksiä vapinaa seuraavien tuntien tai päivien aikana, mutta niistä tulee sitten täysin arvaamattomia, kun jälkijäristysjakso on ohi.

Lisäksi he havaitsivat, että näiden FRB:n "jälkijäristysten" nopeus noudattaa samaa Omori-Utsu-lakia, joka luonnehtii maanjäristyksen jälkijäristysten esiintymistä maan päällä. Laki sanoo, että pian suuren maanjäristyksen jälkeen jälkijäristysten nopeus pysyy vakiona lyhyen minuuttien tai tuntien ajan, minkä jälkeen jälkijäristyksen nopeus laskee ja vähenee suunnilleen käänteisenä pääshokin jälkeen.

He havaitsivat, että jokaisella purskeella oli 10-50 % mahdollisuus saada jälkijäristys lähteestä riippuen. Tämä todennäköisyys pysyi vakiona, vaikka FRB-aktiivisuus yhtäkkiä kasvoi tietyssä jaksossa. Maanjäristykset käyttäytyvät samankaltaisesti, ja niiden jälkijäristysnopeudet pysyvät vakiona, vaikka maanjäristysten kokonaisaktiivisuus muuttuisi alueen sisällä.

FRB:iden ja maanjäristysten välillä on kuitenkin yksi suuri ero. Vaikka maanjäristyksen jälkijäristykset ovat yleensä systemaattisesti heikompia kuin pääjäristys, aikakorreloiduilla FRB:illä on täysin korreloimaton energia. Tämä tarkoittaa, että FRB:ssä ei ole käytännössä mitään eroa "esiiskun" ja "jälkiiskun" välillä, koska pääisku ei erotu.

Kaukana, kaukana olevassa galaksissa

Totani huomauttaa kuitenkin, että tämä voi johtua FRB-tietojen rajallisesta dynaamisesta alueesta verrattuna maanjäristyksiin: useimmat FRB:t ovat hyvin himmeitä, vain hieman havaitsemisrajan yläpuolella.

FRB:n alkuperää selittävistä monista teorioista magnetaarit – neutronitähdet, joilla on poikkeuksellisen voimakkaat magneettikentät – on tullut yksi johtava vaihtoehto.

Tämä johtuu siitä, että neutronitähtien kiinteä kuori, joka ympäröi supernesteistä ydintä, voi yhtäkkiä vapauttaa tähtijäristysten kerääntyneitä jännityksiä, jotka sitten johtavat FRB:iin, aivan kuten tektoniset levyt aiheuttavat maanjäristyksiä liikkuessaan Maan nestevaipan ympärillä. Ja niinpä: "Oli melko luonnollista verrata toistin-FRB:itä ja maanjäristyksiä", Totani kertoi Fysiikan maailma.

Tähtitieteilijät ilmoittavat lyhyimmistä koskaan löydetyistä nopeista radiopurskeista

Työ täydentää myös aikaisempia havaintoja tähtitieteilijät Kiinassa vuonna 2018 joka osoitti, että Gutenberg-Richterin maanjäristyslaki voitaisiin soveltaa FRB:iden energian jakeluun. Laki ilmaisee suhteen niiden järistysten kokonaismäärälle, joita odotetaan tietyn energian yläpuolella tietyssä ajassa ja paikassa.

Itse asiassa, vaikka FRB:t saattavat vaikuttaa vaarattomilta tapahtumista verrattuna maanjäristyksiin, ne ovat kaikkea muuta kuin vaarattomia. The heikoin koskaan havaittu FRB silti vapauttaa yli miljardi kertaa enemmän energiaa kuin 9.5 magnitudi 1960 Valdivian maanjäristys Chilessä – kaikkien aikojen voimakkain maanjäristys.

On olemassa myös FRB:itä, jotka ovat vielä 10 miljoonaa kertaa vahvempia, kuten australialaiset radioastronomit raportoivat keskiviikkona kun he löysivät FRB:n, jonka saavuttaminen Maahan kesti noin kahdeksan miljardia vuotta – pisin koskaan havaittu räjähdys.

Totani aikoo nyt soveltaa matemaattisia malleja maanjäristystutkimuksista FRB-tietoihin toivoen saavansa vihjeitä ydinaineen ominaisuuksista neutronitähdissä.

Tutkimusta kuvataan Kuukausittaiset ilmoitukset Royal Astronomical Society -tapahtumasta.

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• PlatoData.Network Vertical Generatiivinen Ai. Vahvista itseäsi. Pääsy tästä.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• PlatoESG. hiili, CleanTech, energia, ympäristö, Aurinko, Jätehuolto. Pääsy tästä.
• PlatonHealth. Biotekniikan ja kliinisten kokeiden älykkyys. Pääsy tästä.
• Lähde: https://physicsworld.com/a/surprising-link-discovered-between-fast-radio-bursts-and-earthquakes/