The newly discovered bursts are from repeating sources, meaning they were observed to burst multiple times. Previously, only two repeating fast radio bursts had been observed. The new observations suggest that repeating bursts are more common than previously thought.
“It was certainly on the table that [repeaters] were pretty uncommon and you weren’t going to see many of them,” said Deborah Good, a co-author on the study and Ph.D. student at the University of British Columbia. “Having another eight sources is a good sign that it’s not terribly rare to have a repeater.”
Fast radio bursts are intense flashes of electromagnetic energy that last just fractions of a second. Finding repeaters is valuable to understanding their nature. Currently, fast radio bursts, which originate outside the Milky Way, are thought to be caused by some type of compact object — like a neutron star, pulsar, or black hole — but scientists aren’t sure exactly what mechanism drives the bursts.
“Anything you come up with for a model for fast radio bursts needs to either explain why repeaters and one-offs are totally different objects, or more likely needs to be able to easily explain the burst happening again and again,” Good said.
The bursts were captured by the Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, or CHIME for short, a telescope near Penticton in British Columbia, Canada. The experiment continually maps the sky in radio frequencies, typically observing the entire northern sky each day. The telescopes gather far more information than can be analyzed or even stored, so automated computer algorithms continually scan the data to look for interesting events.
The eight new events, reported in a new paper submitted to the Astrophysical Journal Letters and published on the preprint site arXiv, were seen in observations from August 2018 to March 2019 when CHIME was just beginning its main science campaign.
After analyzing the data, the scientists noticed a unique structure in the signal of some of the repeaters. Over the duration of the burst, the signal’s frequency decreased slightly, similar to what had been seen in the two previous repeaters. Why this happens, and if it’s something that’s unique to repeating fast radio bursts, is still unclear.
“It may be the case that only repeaters have this structure, but it’s not the case that all repeaters have that structure,” Good said. “It’s still an open question.”
It’s possible a different source or mechanism is responsible for the drifting signal in these repeaters but its still to early to say. Within the scientific community there is still debate over whether one-off sources are distinct or if they are simply repeaters that haven’t yet been observed to repeat.
“We still don’t have enough repeating fast radio bursts localized to host galaxies to say something about either of [the leading] theories, but as we find more repeaters and pinpoint their locations within their host galaxies, we will start to be able to distinguish between different theories,” said Emily Petroff, astronomer at the Anton Pannekoek Institute, University of Amsterdam, who was not involved with the new study.
Misterioase semnale izbucnesc și-apoi se sting pe cer, oferind oamenilor de știință mai multe șanse de a le urmări – și de a afla secretele lor.
Exploziile radio rapide reprezintă unele dintre cele mai ciudate fenomene din astrofizică. Dar o nouă descoperire de opt surse noi i-ar putea ajuta pe oamenii de știință să-și dea seama ce provoacă aceste izbucniri intense de energie provenite din galaxii îndepărtate.
Emisiile recent descoperite provin din surse repetitive, ceea ce înseamnă că au fost observate de mai multe ori. Anterior, au fost observate doar două explozii de radio rapide repetate. Noile observații sugerează că exploziile repetate sunt mai frecvente decât se credea anterior.
„Cu siguranță, acestea (emisiile repetitive) au fost destul de neobișnuite și nu ai întotdeauna norocul de așa ceva”, a declarat Deborah Good, coautoare a studiului și doctorat. student la Universitatea din Columbia Britanică. „Să ai deodată opt surse de semnal ne bucură mai ales confirmând că nu este extrem de rar să ai un repetitor.”
Exploziile radio rapide sunt sclipiri intense de energie electromagnetică care durează doar fracțuni de secundă. Descoperirea repetatoarelor este valoroasă pentru a le înțelege natura. În prezent, exploziile de radio rapide, care sunt originare din afara Calea Lactee, sunt considerate a fi cauzate de un anumit tip de obiect compact – cum ar fi o stea cu neutroni, pulsar sau gaură neagră -, dar oamenii de știință nu sunt siguri cu exactitate ce mecanism antrenează exploziile.
„Oricine vine cu un model pentru explozii rapide de radio trebuie să explice de ce sunt repetatoarele obiecte atât de diferite, sau măcar să fie în măsură să explice cum se produc aceste explozii din nou și din nou”, a spus Good.
Izbucnirile au fost capturate de către the Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, sau de scurt timp CHIME, un telescop din apropierea Penticton din Columbia Britanică, Canada. Experimentul scanează continuu cerul în frecvențele radio, observând de obicei întregul cer nordic în fiecare zi. Telescoapele adună mult mai multe informații decât pot fi analizate sau chiar stocate, astfel încât algoritmii computerizați automat selectează continuu datele pentru a căuta evenimente interesante.
Cele opt noi evenimente, raportate într-o nouă lucrare depusă la Astrophysical Journal Letters și publicate pe site-ul preprint arXiv, au fost văzute în observațiile din august 2018 și până în martie 2019, când CHIME abia își va începe principala sa campanie științifică.
După analizarea datelor, oamenii de știință au observat o structură unică în semnalul unora dintre repetitoare. Pe durata exploziei, frecvența semnalului a scăzut ușor, similar cu cele observate în cele două repetoare anterioare. De ce se întâmplă acest lucru și dacă este ceva unic pentru a repeta explozii rapide de radio, nu este încă clar.
„Poate fi cazul că numai repetitoarele au această structură, dar nu este cazul în care toate repetitoarele au această structură”, a spus Good. „Este încă o întrebare deschisă.”
Este posibil ca o sursă sau un mecanism diferit să fie responsabil pentru semnalul în derivă din aceste repetoare, dar este încă prea timpuriu să spunem. În cadrul comunității științifice există încă dezbateri dacă sursele unice sunt distincte sau dacă sunt pur și simplu repetitori care nu au fost încă observați încă.
„Încă nu avem localizate suficiente astfel de rafale rapide pentru a spune ceva despre una dintre teoriile [fruntașe], dar, pe măsură ce vom găsi mai mulți repetitori și să le identificăm locațiile din galaxiile gazdă, vom începe apoi să putem distinge între diferite teorii ”, a declarat Emily Petroff, astronom la Institutul Anton Pannekoek, Universitatea din Amsterdam, care nu a fost implicată în noul studiu.
***
Mihail stories 