Hızlı radyo patlamaları ile depremler arasında şaşırtıcı bağlantı keşfedildi - Fizik Dünyası

Hızlı radyo patlamaları ile depremler arasında şaşırtıcı bağlantı keşfedildi - Fizik Dünyası

Arecibo gözlemevi
Ortak eğilimler: Tokyo Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, hızlı radyo patlamaları ile depremler arasındaki benzerlikleri ortaya çıkarmak için Porto Riko'daki Arecibo gözlemevi gibi teleskoplardan alınan verileri (burada 2019'da resmedilmiştir) kullandılar (KAYNAK: UCF)

Japonya'daki araştırmacılar, tekrarlanan hızlı radyo patlamaları (FRB'ler) ile depremlerin istatistiksel davranışları arasında çarpıcı benzerlikler buldular.

FRB'ler galaksimizin dışından gelen kısa, yoğun radyo dalgası patlamalarıdır. Bu patlamalar genellikle birkaç milisaniye sürse de gökbilimciler ayrıca patlamalar da buldu. bin kat daha kısa.

FRB'ler genel olarak iki kategoriye ayrılır: tekrarlayan FRB kaynakları ve henüz tekrarlanmayan "tek seferlik" FRB'ler. Tüm FRB kaynaklarının tekrar edip etmediği açık bir soru olmaya devam ediyor.

Tokyo Üniversitesi'nden astrofizikçiler Tomonori Totani ve Yuya Tsuzuki, çalışmalarında, tekrar eden üç kaynaktan gelen 7000 patlamadan oluşan bir veri seti kullandılar. Veriler radyo gökbilimcileri tarafından alındı. Arecibo Porto Riko'daki gözlemevi ve Beş yüz metre Açıklıklı Küresel Tgüneybatı Çin'de elescope.

Bu kaynaklardan biri - FRB20121102A - üç milyar ışıkyılı uzaklıkta yer alıyor ve keşfedilen ilk FRB tekrarlayıcısıydı.

İkili, FRB20121102A'dan gelen patlamaların varış zamanlarının yüksek derecede bir korelasyon gösterdiğini ve patlamaların oluşumu tamamen rastgele olsaydı beklenenden çok daha fazla patlamanın birbirinin bir saniyesi içinde geldiğini buldu. Bu korelasyon, daha uzun zaman ölçeklerinde, bir saniyeden fazla bir aralıkla ayrılan patlamaların tamamen rastgele gelmesiyle birlikte azaldı.

Bu davranışla, depremlerin bir sarsıntıyı takip eden saatler veya günlerde ikincil artçı şoklar üretmesi, ancak bir artçı şok olayı geçtikten sonra tamamen öngörülemez hale gelmesiyle benzerlikler buldular.

Dahası, bu FRB "artçı şoklarının" oranının, Dünya'daki artçı depremlerin oluşumunu karakterize eden aynı Omori-Utsu yasasını takip ettiğini buldular. Kanun, büyük bir depremden kısa bir süre sonra artçı şok oranının dakikalar ila saatler arasında sabit kaldığını, ardından artçı şok oranının düştüğünü ve kabaca ana şoktan bu yana geçen sürenin tersi kadar azaldığını belirtiyor.

Her patlamanın, kaynağına bağlı olarak artçı şok üretme şansının %10-50 olduğunu buldular. Bu olasılık, belirli bir bölümde FRB aktivitesi aniden arttığında bile sabit kaldı. Depremler benzer davranışlar gösterir, bir bölgedeki genel deprem aktivitesi değişse bile artçı şok oranları sabit kalır.

Ancak FRB'ler ile depremler arasında önemli bir fark vardır. Deprem artçı şokları sistematik olarak ana şoktan daha zayıf olma eğilimindeyken, zamanla ilişkili FRB'ler tamamen ilişkisiz enerjilere sahiptir. Bu, FRB'ler için "ön şok" ile "artçı şok" arasında aslında hiçbir fark olmadığı anlamına geliyor çünkü ana şok göze çarpmıyor.

Çok uzak bir galakside

Ancak Totani, bunun depremlerle karşılaştırıldığında FRB verilerindeki sınırlı dinamik aralıktan kaynaklanabileceğine dikkat çekiyor: FRB'lerin çoğu çok zayıftır ve tespit sınırının yalnızca biraz üzerindedir.

FRB'lerin kökenini açıklayan birçok teoriden, magnetarlar (olağanüstü güçlü manyetik alanlara sahip nötron yıldızları) önde gelen seçeneklerden biri haline geldi.

Bunun nedeni, süperakışkan bir çekirdeği çevreleyen nötron yıldızlarının katı kabuğunun, tıpkı tektonik plakaların Dünya'nın sıvı mantosu etrafında hareket ederken deprem üretmesi gibi, yıldız depremlerinin neden olduğu birikmiş gerilimleri aniden serbest bırakabilmesi ve daha sonra FRB'lere yol açabilmesidir. Totani, "Tekrarlayan FRB'ler ile depremleri karşılaştırmak oldukça doğaldı" dedi. Fizik dünyası.

Çalışma aynı zamanda daha önceki bulgulara da katkıda bulunuyor. 2018'de Çin'deki gökbilimciler kim gösterdi ki Gutenberg-Richter deprem yasası FRB'lerin enerji dağıtımına uygulanabilir. Kanun, belirli bir zaman ve yerde, belirli bir enerjinin üzerinde beklenen depremlerin toplam sayısına ilişkin bir ilişkiyi ifade etmektedir.

Aslında, FRB'ler depremlerle karşılaştırıldığında zararsız olaylar gibi görünse de, aslında zararsız değildir. şimdiye kadar tespit edilen en zayıf FRB hala 9.5 büyüklüğünden bir milyar kat daha fazla enerji açığa çıkarıyor 1960 Valdivia depremi Şili'de kaydedilen en güçlü deprem.

Avustralyalı radyo gökbilimcilerinin bildirdiği gibi, 10 milyon kat daha güçlü FRB'ler de mevcut. Çarşamba günü Şimdiye kadar tespit edilen en uzak patlama olan, Dünya'ya ulaşması yaklaşık sekiz milyar yıl süren bir FRB keşfettiklerinde.

Totani şimdi nötron yıldızlarındaki nükleer maddenin özelliklerine dair ipuçları elde etmeyi umarak deprem çalışmalarından matematiksel modelleri FRB verilerine uygulamayı planlıyor.

Araştırma şu şekilde açıklanmaktadır: Kraliyet Astronomi Topluluğu Aylık Bildirimleri.

Zaman Damgası:

Den fazla Fizik dünyası