Los astrónomos han descubierto una periodicidad no estricta en la ráfaga de radio rápida repetida FRB 180916. J0158 + 65. El descubrimiento se realizó en base a 28 eventos registrados desde septiembre de 2018 hasta octubre de 2019 por el telescopio CHIME. Los brotes de esta fuente no ocurren con bastante regularidad, pero en promedio, se puede distinguir un período de 16,35 días con gran importancia. Las observaciones con varios instrumentos indican una dependencia significativa del brillo del flash en la banda de frecuencia de las observaciones, dice una preimpresión en el servidor arXiv.org.
Las ráfagas de radio rápidas (FRB) son ráfagas brillantes de emisión de radio con una duración típica de aproximadamente un milisegundo. Hoy en día, se conocen más de cien eventos de este tipo, la mayoría de los cuales fueron únicos, pero alrededor de una docena se observaron varias veces en un área; se denominan repetidos. Por el momento, la naturaleza de FRB sigue siendo desconocida; este es uno de los principales misterios de la astrofísica moderna.
En 2019, se logró un progreso significativo en el campo de la investigación de FRB: la lista de eventos conocidos se hizo más larga que la lista de modelos teóricos propuestos, se localizó una sola ráfaga de radio por primera vez y el primer evento de este tipo se descubrió en una galaxia relativamente cercana. Muchos de estos avances fueron posibles gracias al trabajo del telescopio canadiense CHIME, que se ha convertido específicamente para estudiar FRB.
Ahora, con la ayuda de esta instalación, se ha hecho un nuevo descubrimiento: los astrónomos han descubierto la periodicidad de la explosión FRB 180916. J0158 + 65, que todavía se considera la más cercana a la Tierra. Después de analizar unos 400 días de observaciones disponibles, los científicos pudieron identificar con confianza la recurrencia en la aparición de erupciones con un período característico de 16,35 ± 0,18 días. Sin embargo, los autores del trabajo señalan que este patrón no es estricto: a veces no ocurre un brote, a veces ocurre más de uno, y no se repiten tick a tick, sino dentro de un intervalo de cuatro días.
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En total, los científicos trabajaron con tiempos de registro de 28 ráfagas. Los astrónomos han aplicado varios métodos de análisis estadístico, como la prueba de bondad de ajuste de Pearson, la prueba H, que se usa ampliamente en astrofísica, y la transformada discreta de Fourier. Como resultado, todos mostraron repetibilidad con la misma periodicidad con una significancia estadística de hasta 11 desviaciones estándar, lo que prácticamente excluye la posibilidad de una coincidencia casual.
Además de CHIME (banda operativa de 400-800 megahertz), la red radiointerferométrica europea EVN (frecuencia operativa 1,7 gigahercios) y el telescopio de 100 metros de Effelsberg (frecuencia operativa 1,4 GHz) también observaron FRB 180916. El primer dispositivo registró una ráfaga al comienzo del período esperado de actividad, y el segundo no pudo registrar en una sesión de observaciones simultáneas con CHIME, que detectó el brote en ese momento. Esto indica una dependencia significativa del brillo de la frecuencia.
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Por primera vez, la periodicidad revelada en las señales de una ráfaga de radio repetida puede convertirse en una indicación importante de la naturaleza de su fuente. Hasta ahora, hay muchas opciones, tanto sistemas binarios (de un púlsar o agujero negro y estrellas ordinarias de varias clases) como objetos solitarios (magnetares). Las observaciones futuras ayudarán a comprender mejor el fenómeno, especialmente si es posible registrar la radiación en otros rangos de ondas electromagnéticas, por ejemplo, en rayos X o gamma.
Otra herramienta importante para estudiar espectros de radio rápidos es el telescopio australiano ASKAP, que duplicó las estadísticas de eventos conocidos en ese momento en 2018. Se pueden encontrar más detalles sobre las ráfagas de radio rápidas en la revisión, que fue escrita especialmente para N + 1 por Sergey Popov, un empleado del Instituto Astronómico Estatal de Sternberg.
Autor: Timur Keshelava
