Más de mil explosiones cósmicas en 47 días detectadas por FAST
Un equipo de investigación internacional dirigido por el Prof.LI Di y el Dr. WANG Pei de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia China de Ciencias (NAOC) capturó un episodio extremo de explosiones cósmicas de Fast Radio Burst (FRB) 121102, utilizando la radio de apertura esférica de quinientos metros. Telescopio (FAST). Se detectaron un total de 1,652 ráfagas independientes en 47 días desde el 29 de agosto de 2019 (UT).
Este es el conjunto más grande de eventos de FRB hasta la fecha, más que el número informado en todas las demás publicaciones combinadas. Este conjunto de ráfagas permite determinar, por primera vez, la energía característica y la distribución de energía de cualquier FRB, destacando así el motor central que alimenta los FRB.
Estos resultados se publicaron en Nature el 13 de octubre de 2021 (hora del este de EE. UU.).
Los FRB se detectaron por primera vez en 2007. Estas explosiones cósmicas pueden ser tan breves como una milésima de segundo y producir el equivalente a un año de la producción total de energía del Sol. El origen de los FRB aún se desconoce. Aunque incluso los extraterrestres se incluyeron en los modelos FRB, los avistamientos favorecen claramente las causas naturales. Los focos recientes incluyen exóticas estrellas de neutrones hiper-magnetizadas, agujeros negros y cadenas cósmicas dejadas por el Big Bang.
Los científicos han descubierto que una pequeña fracción de los FRB se repiten. Este fenómeno facilita los estudios de seguimiento, incluida la localización e identificación de las galaxias anfitrionas de FRB.
FRB 121102 es el primer repetidor conocido y el primer FRB bien ubicado. Los científicos han identificado su origen en una galaxia enana. Además, este FRB está claramente asociado con una fuente de radio persistente. Ambas pistas son cruciales para resolver el misterio cósmico de los FRB. El comportamiento de FRB 121102 es difícil de predecir y comúnmente se describe como «estacional».
Mientras probaba el backend FAST FRB durante la fase de puesta en servicio, el equipo notó que FRB 121102 estaba actuando con frecuentes pulsos de luz. Entre el 29 de agosto y el 29 de octubre de 2019, se detectaron 1.652 eventos de ráfagas independientes en un total de 59,5 horas. Si bien la tasa de ráfagas varió a lo largo de la serie, se observaron 122 ráfagas durante la hora punta, lo que corresponde a la tasa de eventos más alta jamás observada para un FRB.
Una tasa tan alta facilita un estudio estadístico de estas ráfagas de FRB. Los investigadores encontraron una energía característica clara de E0= 4,8 × 1037 erg, por debajo del cual la generación de ráfagas se volvió menos eficiente. La distribución de energía de las ráfagas puede describirse adecuadamente como bimodal, es decir, una función lognormal para las ráfagas de baja E y una función de Lorentz para las ráfagas de alta E, lo que implica que el FRB las pulsa.Las más débiles pueden ser de naturaleza estocástica y los más grandes implican una relación entre dos cantidades independientes.
«La energía total de este conjunto de ráfagas ya asciende al 3.8% de lo que está disponible en un magnetar y no se ha encontrado una periodicidad entre 1 ms y 1000 s, lo que limita severamente la posibilidad de que el FRB 121102 fuera de un objeto compacto aislado». dijo el Dr. WANG.
Se descubrieron más de seis FRB nuevos gracias a la encuesta FAST de radioastronomía comensal (CRAFTS, https://crafts.bao.ac.cn/), incluido un nuevo repetidor tipo 121102. “Como la antena más grande del mundo, la sensibilidad de FAST resulta propicio para revelar las complejidades de los transitorios cósmicos, incluidos los FRB ”, dijo el profesor LI.
Este proyecto es parte de una colaboración de larga data desde la fase de puesta en servicio del telescopio FAST. Las principales instituciones asociadas incluyen Guizhou Normal University, University of Nevada Las Vegas, Cornell University, Max-Planck-Institut fuer Radioastronomy, University of West Virginia, CSIRO, University of California to Berkeley y Nanjing University.
