La ráfaga de radio rápida (FRB) 190520 recientemente descubierta muestra un comportamiento único en comparación con otros FRB descubiertos hasta ahora. Este estallido cósmico desviado fue observado por un equipo internacional, codirigido por investigadores de la Universidad de West Virginia y el Centro de Ondas Gravitacionales y Cosmología. Justo cuando crees que entiendes el patrón, aparece un extraño valor atípico que te obliga a reevaluar todo lo que sabes.
La profesora Sarah Burke-Spolaor junto con el asistente graduado Kshitij Aggarwal, ambos del Departamento de Física y Astronomía de WVU y del Centro de Ondas Gravitacionales y Cosmología, publicaron sus hallazgos en Nature. En el artículo, describen la observación del comportamiento único de la ráfaga de radio rápida llamada FRB 190520.
Además, las estudiantes de posgrado de la Universidad de West Virginia, Jessica Sydnor y Reshma Thomas, desempeñaron un papel fundamental en el descubrimiento.
Thomas trabajó en estrecha colaboración con Burke-Spolaor para obtener datos de seguimiento sobre el FRB para comprender mejor algunas de las propiedades interesantes encontradas por el descubrimiento inicial. Snyder ayudó a Burke-Spolaor en la obtención de imágenes y la interpretación de imágenes para cotejar los resultados vistos por los colaboradores de FAST.
El raro
Los FRB son pulsos de radio transitorios causados por fuentes astrofísicas ubicadas mucho más allá de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Si bien los orígenes de estos destellos extragalácticos brillantes de milisegundos de duración aún no se comprenden completamente, los investigadores se están acercando al misterio con cada nuevo descubrimiento. Este FRB, FRB 190520, demostró ser lo suficientemente único como para ser considerado un valor atípico entre todos los FRB conocidos. En primer lugar, se clasificó como un repetidor. Un repetidor es un FRB que repite sus pulsos aleatoriamente. Por lo general, los FRB son impredecibles, pero los repetidores son más confiables pero también son raros. Con comportamientos repetitivos, los investigadores pueden enfocarse mejor y observar los datos con relativa precisión y mapear ráfagas repetitivas que ayuden en futuras observaciones. FRB 190520 es uno de los FRB repetidos más activos jamás observados.
Además, este es solo el segundo FRB localizado, de más de 20 FRB localizados, con una fuente de radio persistente asociada. La localización es cuando una ubicación de FRB se señala en un área muy pequeña en el espacio, conectando la FRB a una galaxia anfitriona cerca de esa ubicación. Las observaciones de la galaxia anfitriona de FRB 190520 mostraron que está mucho más cerca de lo esperado. En general, se estaba comportando de manera muy diferente a otros FRB, lo que provocó más preguntas del equipo. ¿Por qué este era diferente? ¿Qué estaba haciendo que se comportara de manera diferente? ¿El comportamiento se debe al propio FRB o a su galaxia anfitriona? ¿Podría esta galaxia anfitriona dar a los astrónomos más pistas que podrían completar más piezas del rompecabezas de la cosmología?
Comencemos a entender cómo se desarrolló el descubrimiento. El primer FRB fue descubierto en 2007 por el profesor de la Universidad de Virginia Occidental Duncan Lorimer, el profesor Maura McLaughlin, y un estudiante de pregrado que trabaja con Lorimer, D. Narkevic, al mismo tiempo que analiza los datos de archivo registrados por el Observatorio de Parques. Esta ráfaga fue originalmente apodada la explosión de Lorimer. Este descubrimiento abrió las puertas durante todo un campo de estudio alrededor de FRB.
El FRB 190520 fue descubierto por investigadores que usan el ayuno (a quinientas cien metros de radiobérico de la abertura) en 2019. En 2020, un equipo de investigadores observó FB 190520 utilizando la VLA (Karl G. Jansky Muy grande Observatorio) Observatorio y encontró características notables, muy exclusivas de esta FRB en particular. Avance rápido de 14 años, FB 190520 Sleta una serie de nuevas preguntas. ¿Cómo sabes la ubicación de un FRB? Al igual que el efecto Doppler, los astrónomos usan lo que se llama RedSpift, o la longitud de onda de la luz que se estira, ya que las ondas de sonido se mueven a través del espacio.
Al igual que el sonido que hace una ambulancia; Cambia y picos en el tono a medida que se mueve hacia ti y luego se cae en el tono a medida que se aleja de ti. Las ondas ligeras se mueven de manera similar. La luz se desvía hacia el lado rojo del espectro para los objetos que están lejos y alejándose de nosotros y permite a los astrónomos medir y calcular la velocidad de una galaxia en relación con la Tierra. Combinando todo lo que sabían sobre la FRB, el equipo usó el sistema de observación de Realfast en VLA para observar y recolectar datos en los que detectaron una fuente de radio persistente (PRS) colocada con FRB de 190520.
Usando la posición de la FRB con Realfast, el equipo buscó Para la galaxia anfitriona e identificaron la galaxia huésped, una galaxia enana, a la distancia de ~ 0.2. El equipo no está seguro de si la PRS está relacionada con la FRB, o algo cerca de la FRB en su entorno.
Existen muchas teorías alrededor de ambos escenarios. Este es el comienzo de una mejor comprensión de los repetidores que también son co-localizados. Los cálculos de viaje que utilizan la medida de dispersión de plasma que ocupan el espacio “vacío” entre las estrellas y las galaxias en realidad causan que la luz se ralentice, y este efecto se vuelve más extremo en las frecuencias de radio más bajas. Esto hace que las señales de alta frecuencia de radio lleguen a las primeras y bajas señales de radiofrecuencia para llegar más tarde, lo que hace que las FRB demuestren un “silbato” descendente en los datos. La duración de ese tono descendente se puede usar para calcular la cantidad de gas y la materia que ha pasado, dándoles una idea de hasta dónde se originó. La medida de dispersión (DM) nos da mucha información sobre nuestro universo porque nos dice sobre la distribución de electrones en el espacio.
A medida que los pulsos de un FRB se alejan a través de la materia, como el gas y el plasma dentro del universo, los sonidos de los pulsos están rebotando en los electrones dentro del medio intergaláctico (fuera de nuestra propia galaxia), causando cambios en el pulso. Los astrónomos pueden calcular la dispersión dentro de la Vía Láctea, nuestra propia galaxia. Más allá de la Vía Láctea, se desconoce la dispersión en el medio intergaláctico, por lo que los investigadores deben completar los espacios en blanco con las estimaciones calculadas. Puede haber mucha materia escondida dentro del medio intergaláctico; Otro rompecabezas para otro día. DM de FRB 190520 Al calcular su medida de dispersión, el equipo descubrió que era muy grande.
La medida de dispersión (DM) se usa para estimar qué tan lejos podría ser la FRB, y en función del DM solo, debería haber estado muy lejos, pero se combinó con el desplazamiento al rojo, no estaba en absoluto lejos; Justo lo contrario. Estaba muy cerca. Sobre la base de las observaciones existentes utilizando la relación RedSpift / DM, las características de esta FRB demostraron ser enormemente únicas, incluso un valor atípico. Este cálculo de avance ahora desafía las relaciones DM-RedSpift que se usan de forma rutinaria en el análisis de FRB para determinar las distancias a las FRB. El Outlier FRB 190520 tuvo que demostrar su singularidad. Su DM era muy grande, lo que se usa típicamente para estimar qué tan lejos podría ubicarse el FB. Sobre la base de la DM solo, debería haber estado muy lejos, pero el cambio de Redshift demostró lo contrario. En realidad estaba muy cerca de la Tierra.
Si todas las FRB se comportan de la misma manera, podemos usarlas para servir como un punto promedio. Pero si tenemos frbs desviados, como FB 190520, los promedios no están tan presentes. En otras palabras, podría causar que el promedio conocido sea más ancho debido a los valores atípicos obvios en la mezcla. Según Aggarwal, FB 190520 podría lanzar estimaciones iniciales y supuestos por la ventana. FB 190520 está demostrando ser un portal de incógnitas continuas. Este valor atípico y su host Galaxy ahora abrieron más preguntas en torno al mundo cósmico de FRB, investigadores intrigantes con una curiosidad más científica.
Los investigadores han utilizado estas FBB para extraer conclusiones importantes en otras áreas de investigación relacionadas con el universo, como su evolución. “Si contesta todas las estrellas, gas y otras cosas luminosas que podemos ver, basadas en observaciones cosmológicas, debe haber más importada importancia, pero no tenemos plenamente esas mediciones directas”, explica Burke Spolaor. Las FRB pueden sondear el espacio entre las galaxias, lo que ayuda a completar los detalles desconocidos sobre el medio intergaláctico, incluido el asunto oculto. ¡Algo está pasando con FRB 190520, y queremos saber más! La galaxia anfitriona, o el medio ambiente alrededor de esta FRB, tiene algo único, lo que podría contribuir a una dispersión tan alta.
La localización es la clave para comprender mejor los valores atípicos como FB 190520, al identificar la FRB a su Galaxia de los padres y estimando su distancia exacta. Con cada descubrimiento, el rompecabezas se vuelve más complejo, ofreciendo más respuestas a las preguntas relacionadas con la evolución del universo y más allá.
Mientras actualmente es una anomalía, es bastante posible que en cinco o diez años, podría considerarse normal, ya que se descubren más detalles alrededor de las FRB, como FB 190520.
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