Odkrita presenetljiva povezava med hitrimi radijskimi izbruhi in potresi – Svet fizike

Raziskovalci na Japonskem so odkrili presenetljive podobnosti med statističnim obnašanjem ponavljajočih se hitrih radijskih izbruhov (FRB) in potresov.

FRB so kratki, intenzivni izbruhi radijskih valov izven naše galaksije. Medtem ko ti izbruhi običajno trajajo nekaj milisekund, so astronomi odkrili tudi izbruhe tisočkrat krajši.

FRB so na splošno razdeljeni v dve kategoriji: ponavljajoči se viri FRB in "enkratni" FRB, ki se še niso ponovili. Ali se vsi viri FRB ponavljajo, ostaja odprto vprašanje.

V svoji študiji sta astrofizika Tomonori Totani in Yuya Tsuzuki z Univerze v Tokiu uporabila nabor podatkov 7000 izbruhov iz treh ponavljajočih se virov. Podatke so posneli radijski astronomi s pomočjo Arecibo observatorij v Portoriku in Sferični T z odprtino petsto metroveleskop na jugozahodu Kitajske.

Eden od teh virov – FRB20121102A – leži več kot tri milijarde svetlobnih let stran in je bil prvi odkriti repetitor FRB.

Dvojec je ugotovil, da so časi prihoda izbruhov iz FRB20121102A pokazali visoko stopnjo korelacije, pri čemer je veliko več izbruhov prispelo v sekundi drug za drugim, kot bi pričakovali, če bi bilo ustvarjanje izbruhov povsem naključno. Ta korelacija je zbledela v daljših časovnih obdobjih, pri čemer so izbruhi, ločeni z več kot sekundo, prihajali povsem naključno.

S tem vedenjem so ugotovili podobnosti s tem, kako potresi povzročijo sekundarne popotresne sunke v urah ali dneh po potresu, nato pa postanejo popolnoma nepredvidljivi, ko epizoda popotresnih sunkov mine.

Poleg tega so ugotovili, da stopnja teh "popotresnih sunkov" FRB sledi istemu zakonu Omori-Utsu, ki je značilen za pojav popotresnih sunkov na Zemlji. Zakon določa, da kmalu po velikem potresu stopnja popotresnih sunkov ostane nespremenjena v kratkem obdobju od minut do ur, nato stopnja popotresnih sunkov upade in upada približno v obratni meri glede na čas od glavnega sunka.

Ugotovili so, da ima vsak izbruh 10–50 % možnosti, da povzroči popotresni sunek, odvisno od izvora. Ta verjetnost je ostala nespremenjena, tudi ko se je aktivnost FRB v dani epizodi nenadoma povečala. Potresi se obnašajo podobno, njihove stopnje popotresnih sunkov ostanejo nespremenjene, tudi če se splošna potresna aktivnost znotraj regije spremeni.

Vendar obstaja ena velika razlika med FRB in potresi. Medtem ko so popotresni sunki sistematično šibkejši od glavnega sunka, imajo časovno korelirani FRB popolnoma nekorelirane energije. To pomeni, da za FRB v bistvu ni razlike med "predpotresnim sunkom" in "popotresnim sunkom", ker glavni sunek ne izstopa.

V galaksiji daleč, daleč stran

Totani pa poudarja, da je to lahko posledica omejenega dinamičnega razpona v podatkih FRB v primerjavi s potresi: večina FRB je zelo šibkih in le malo nad mejo zaznavanja.

Od številnih teorij, ki pojasnjujejo izvor FRB, so magnetarji – nevtronske zvezde z izjemno močnimi magnetnimi polji – so postale ena od vodilnih možnosti.

To je zato, ker lahko trdna skorja nevtronskih zvezd, ki obdaja superfluidno jedro, nenadoma sprosti napetosti, nastale zaradi potresov zvezd, ki nato vodijo do FRB, tako kot tektonske plošče povzročajo potrese, ko se premikajo okoli Zemljinega tekočega plašča. In tako, "je bilo precej naravno primerjati repetitorske FRB in potrese," je povedal Totani Svet fizike.

Astronomi napovedujejo izstrelitev najkrajših hitrih radijskih izbruhov, kar so jih kdaj odkrili

Delo tudi dopolnjuje prejšnje ugotovitve iz astronomi na Kitajskem leta 2018 ki je pokazal, da je Gutenberg-Richterjev potresni zakon bi lahko uporabili za distribucijo energije FRB. Zakon izraža razmerje za skupno število pričakovanih potresov nad določeno energijo v določenem času in na določenem kraju.

Čeprav se FRB morda zdijo neškodljivi dogodki v primerjavi s potresi, so vse prej kot neškodljivi. The najšibkejši FRB, kar jih je bilo kdaj odkrito še vedno sprosti več kot milijardo krat več energije kot magnituda 9.5 1960. Potres v Valdiviji v Čilu – najmočnejši potres doslej.

Obstajajo tudi FRB, ki so še 10-milijonkrat močnejši, kot so poročali avstralski radijski astronomi v sredo ko so odkrili FRB, ki je potreboval približno osem milijard let, da je dosegel Zemljo – najdlje odkrit izbruh.

Totani zdaj načrtuje uporabo matematičnih modelov iz študij potresov za podatke FRB, v upanju, da bo izbrskal namige o lastnostih jedrske snovi v nevtronskih zvezdah.

Raziskava je opisana v Mesečna obvestila Royal Astronomical Society.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
• PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
• vir: https://physicsworld.com/a/surprising-link-discovered-between-fast-radio-bursts-and-earthquakes/