Виявлено дивовижний зв’язок між швидкими радіосплесками та землетрусами – Physics World

Дослідники з Японії виявили вражаючу подібність між статистичною поведінкою повторюваних швидких радіосплесків (FRB) і землетрусів.

FRB – це короткі, інтенсивні спалахи радіохвиль з-за меж нашої галактики. Хоча ці сплески зазвичай тривають кілька мілісекунд, астрономи також виявили сплески в тисячу разів коротше.

FRB загалом поділяються на дві категорії: повторювані джерела FRB і «одноразові» FRB, які ще не повторювалися. Питання, чи всі джерела FRB повторюються, залишається відкритим.

У своєму дослідженні астрофізики Томонорі Тотані та Юя Цузукі з Токійського університету використовували набір даних із 7000 спалахів із трьох повторюваних джерел. Дані були отримані радіоастрономами за допомогою Аресібо обсерваторія в Пуерто-Ріко і П'ятсотметрова апертура Сферична Телескоп на південному заході Китаю.

Одне з цих джерел – FRB20121102A – лежить на відстані понад три мільярди світлових років від нас і було першим виявленим ретранслятором FRB.

Дует виявив, що час надходження сплесків від FRB20121102A демонструє високий ступінь кореляції, причому набагато більше сплесків надходить з інтервалом в одну секунду, ніж можна було б очікувати, якби генерація сплесків була абсолютно випадковою. Ця кореляція зникала на довших часових шкалах, коли спалахи, розділені більш ніж секундою, надходили абсолютно випадково.

Вони виявили подібність у цій поведінці з тим, як землетруси викликають вторинні поштовхи через кілька годин або днів після підземних поштовхів, але потім стають абсолютно непередбачуваними, коли епізод афтершоків минає.

Крім того, вони виявили, що швидкість цих «афтершоків» FRB відповідає тому ж закону Оморі-Уцу, який характеризує виникнення афтершоків землетрусів на Землі. Закон стверджує, що невдовзі після сильного землетрусу швидкість повторних поштовхів залишається постійною протягом короткого періоду від хвилин до годин, після чого частота повторних поштовхів падає, зменшуючись приблизно в обернений час від основного поштовху.

Вони виявили, що кожен сплеск мав 10-50% шансів викликати афтершок, залежно від його джерела. Ця ймовірність залишалася постійною, навіть коли FRB-активність раптово зросла в даному епізоді. Землетруси демонструють подібну поведінку, їх частота афтершоків залишається незмінною, навіть якщо загальна активність землетрусів змінюється в регіоні.

Однак існує одна головна відмінність між FRB і землетрусами. У той час як афтершоки землетрусу, як правило, систематично слабші за основний поштовх, корельовані за часом FRB мають абсолютно некорельовану енергію. Це означає, що для FRB по суті не існує різниці між «попереднім поштовхом» і «афтершоком», оскільки основний поштовх не виділяється.

У галактиці далеко-далеко

Однак Тотані зазначає, що це може бути пов’язано з обмеженим динамічним діапазоном даних FRB порівняно з землетрусами: більшість FRB дуже слабкі, лише трохи перевищуючи межу виявлення.

Серед багатьох теорій, що пояснюють походження FRB, магнетари – нейтронні зірки з надзвичайно сильними магнітними полями – стали одним із провідних варіантів.

Це пояснюється тим, що тверда кора нейтронних зірок, яка оточує надтекуче ядро, може раптово звільнити накопичені напруги в результаті зорелетрусів, які потім призведуть до FRB, так само, як тектонічні плити викликають землетруси, коли вони зміщуються навколо рідкої мантії Землі. Тому «було досить природно порівнювати ретранслятори FRB і землетруси», — сказав Тотані Світ фізики.

Астрономи оголосили про виявлення найкоротших швидких радіосплесків, які коли-небудь були виявлені

Робота також доповнює попередні висновки з астрономів Китаю в 2018 році який показав, що Закон землетрусів Гутенберга-Ріхтера можна застосувати до розподілу енергії FRB. Закон виражає залежність загальної кількості землетрусів, які очікуються вище певної енергії протягом певного часу та місця.

Дійсно, хоча FRB можуть здатися нешкідливими подіями порівняно з землетрусами, вони зовсім не нешкідливі. The найслабший FRB, який коли-небудь виявлявся все ще вивільняється понад мільярд разів більше енергії, ніж величина 9.5 Землетрус у Вальдівії 1960 року в Чилі – найпотужніший землетрус в історії.

Як повідомили австралійські радіоастрономи, існують також FRB, які ще в 10 мільйонів разів сильніші в середу коли вони виявили FRB, якому знадобилося приблизно вісім мільярдів років, щоб досягти Землі – найдальший спалах, який коли-небудь був виявлений.

Тепер Тотані планує застосувати математичні моделі з досліджень землетрусів до даних FRB, сподіваючись отримати натяки про властивості ядерної матерії в нейтронних зірках.

Дослідження описано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
• ПлатонЕСГ. вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
• PlatoHealth. Розвідка про біотехнології та клінічні випробування. Доступ тут.
• джерело: https://physicsworld.com/a/surprising-link-discovered-between-fast-radio-bursts-and-earthquakes/