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Ráfaga de radio rápida

Explosión de Lorimer: observación de la primera ráfaga de radio rápida detectada, tal como la describió Lorimer en 2006. [1] [ verificación fallida ]

En radioastronomía , una ráfaga de radio rápida ( FRB ) es un pulso de radio transitorio de una longitud que va desde una fracción de milisegundo , para una ráfaga de radio ultrarrápida , [2] [3] hasta 3 segundos, [4] causado por algún proceso astrofísico de alta energía aún no comprendido. Los astrónomos estiman que la FRB promedio libera tanta energía en un milisegundo como la que emite el Sol en tres días. [5] Si bien es extremadamente energética en su origen, la fuerza de la señal que llega a la Tierra se ha descrito como 1000 veces menor que la de un teléfono móvil en la Luna . [6]

El primer FRB fue descubierto por Duncan Lorimer y su estudiante David Narkevic en 2007 cuando estaban revisando datos de estudio de púlsares de archivo , y por lo tanto se lo conoce comúnmente como la Ráfaga de Lorimer . [7] [8] Desde entonces se han registrado muchos FRB, incluidos varios que se ha detectado que se repiten de formas aparentemente irregulares. [9] [10] [11] [12] [13] Solo se ha detectado que un FRB se repite de manera regular: FRB 180916 parece pulsar cada 16,35 días. [14] [15]

La mayoría de las FRB son extragalácticas, pero la primera FRB de la Vía Láctea fue detectada por el radiotelescopio CHIME en abril de 2020. [16] En junio de 2021, los astrónomos informaron que se habían detectado más de 500 FRB del espacio exterior en un año. [17]

Cuando las FRB están polarizadas, indica que son emitidas por una fuente contenida dentro de un campo magnético extremadamente poderoso . [18] El origen exacto y la causa de las FRB todavía son objeto de investigación; las propuestas para su origen van desde una estrella de neutrones que gira rápidamente y un agujero negro , hasta inteligencia extraterrestre . [19] [20] En 2020, los astrónomos informaron haber reducido el origen de una fuente de ráfagas de radio rápidas, que ahora pueden incluir plausiblemente " fusiones de objetos compactos y magnetares que surgen de supernovas de colapso de núcleo normal ". [21] [22] [23] Se ha propuesto una estrella de neutrones como el origen de una FRB inusual con picos periódicos que duran más de 3 segundos informados en 2022. [24]

El descubrimiento en 2012 de la primera fuente repetitiva, FRB 121102 , y su localización y caracterización en 2017, han mejorado la comprensión de la clase de fuente. FRB 121102 se identifica con una galaxia a una distancia de aproximadamente tres mil millones de años luz y está incrustada en un entorno extremo. [25] [18] La primera galaxia anfitriona identificada para una ráfaga no repetitiva, FRB 180924, se identificó en 2019 y es una galaxia mucho más grande y más común, casi del tamaño de la Vía Láctea. En agosto de 2019, los astrónomos informaron la detección de ocho señales FRB repetitivas más. [26] [27] En enero de 2020, los astrónomos informaron la ubicación precisa de una segunda ráfaga repetitiva, FRB 180916. [28] [29] Una FRB parece haber estado en la misma ubicación que una ráfaga de rayos gamma conocida . [ 30 ] [16]

El 28 de abril de 2020, se detectó un par de ráfagas en una escala de tiempo de milisegundos ( FRB 200428 ) consistentes con ráfagas de radio rápidas observadas, con una fluencia de >1,5 millones de Jy ms, desde la misma área del cielo que el magnetar SGR 1935+2154 . [31] [32] Aunque era miles de veces menos brillante intrínsecamente que las ráfagas de radio rápidas observadas anteriormente, su proximidad comparativa la convirtió en la ráfaga de radio rápida más potente observada hasta ahora, alcanzando un flujo máximo de unos pocos miles o varios cientos de miles de janskys , comparable al brillo de las fuentes de radio Cassiopeia A y Cygnus A en las mismas frecuencias. Esto estableció a los magnetares como, al menos, una fuente última de ráfagas de radio rápidas, [33] [34] [35] aunque la causa exacta sigue siendo desconocida. [36] [37] [38] Estudios posteriores respaldan la noción de que los magnetares pueden estar estrechamente asociados con las FRB. [39] [40] El 13 de octubre de 2021, los astrónomos informaron la detección de cientos de FRB de un solo sistema. [41] [42]

En 2024, un equipo internacional liderado por astrofísicos del INAF , utilizando detecciones del VLA , el interferómetro NOEMA y el Gran Telescopio Canarias, ha llevado a cabo una campaña de investigación sobre FRB20201124A, una de las dos FRB persistentes conocidas, ubicada a unos 1.300 millones de años luz de distancia. Basándose en los resultados del estudio, los autores consideran que se confirma el origen de las FRB en un sistema binario de alta tasa de acreción, que generaría una burbuja de plasma, responsable de la emisión de radio persistente. El objeto emisor, es decir, la "burbuja", estaría inmerso en una región de formación estelar. [43]

Detección

FRB observados por CHIME en coordenadas galácticas con ubicaciones de 474 fuentes no repetitivas y 18 repetitivas (62 ráfagas) desde el 28 de agosto de 2018 al 1 de julio de 2019 [44]

La primera ráfaga rápida de radio descrita, la ráfaga Lorimer FRB 010724, se encontró en 2007 en datos archivados registrados por el Observatorio Parkes el 24 de julio de 2001. Desde entonces, se han encontrado muchas FRB en datos registrados previamente. El 19 de enero de 2015, los astrónomos de la agencia científica nacional de Australia ( CSIRO ) informaron que se había observado una ráfaga rápida de radio por primera vez en vivo, por el Observatorio Parkes. [45] El radiotelescopio CHIME ha detectado muchas FRB en tiempo real desde que comenzó a funcionar en 2018, incluida la primera FRB detectada desde el interior de la Vía Láctea en abril de 2020. [34] [46]

Características

Las ráfagas rápidas de radio son destellos brillantes, no resueltos (similares a fuentes puntuales), de banda ancha (que abarcan una amplia gama de frecuencias de radio) y de una duración de milisegundos que se encuentran en partes del cielo. A diferencia de muchas fuentes de radio, la señal de una ráfaga se detecta en un corto período de tiempo con la suficiente fuerza como para destacarse del ruido de fondo. La ráfaga suele aparecer como un único pico de energía sin ningún cambio en su fuerza a lo largo del tiempo. Las ráfagas duran varios milisegundos (milésimas de segundo). Las ráfagas provienen de todo el cielo y no se concentran en el plano de la Vía Láctea. Las ubicaciones conocidas de las ráfagas de radio están sesgadas por las partes del cielo que los observatorios pueden fotografiar.

En muchos casos, se han detectado frecuencias de radio en torno a los 1400 MHz; algunos se han detectado en frecuencias más bajas, en el rango de 400 a 800 MHz. [47] Las frecuencias componentes de cada ráfaga sufren un retraso de diferentes cantidades de tiempo según la longitud de onda . Este retraso se describe mediante un valor denominado medida de dispersión (DM). [48] Esto da como resultado una señal recibida que desciende rápidamente en frecuencia, ya que las longitudes de onda más largas sufren un mayor retraso.

Las ráfagas están catalogadas como FRB 190714, arriba a la izquierda; FRB 191001, arriba a la derecha; FRB 180924, abajo a la izquierda; y FRB 190608, abajo a la derecha. [49]

Origen extragaláctico

El interferómetro UTMOST ha establecido un límite inferior de 10.000 kilómetros para la distancia a las FRB que ha detectado, lo que apoya la hipótesis de un origen astronómico, en lugar de terrestre (ya que se descarta que las fuentes de señales en la Tierra estén más cerca que este límite). Este límite se puede determinar a partir del hecho de que las fuentes más cercanas tendrían un frente de onda curvado que podría ser detectado por las múltiples antenas del interferómetro. [50]

Las ráfagas de radio rápidas tienen mediciones de dispersión de pulso > 100 pc cm −3 [51] , mucho más grandes de lo esperado para una fuente dentro de la galaxia de la Vía Láctea [52] y consistentes con la propagación a través de un plasma ionizado . [48] Además, su distribución es isotrópica (no proviene especialmente del plano galáctico); [50] : fig 3  en consecuencia, se conjetura que son de origen extragaláctico.

Hipótesis de origen

Debido a la naturaleza aislada del fenómeno observado, la naturaleza de la fuente sigue siendo especulativa. A fecha de 2022 , no existe una única explicación generalmente aceptada, aunque se ha identificado un magnetar como una posible fuente. Se cree que las fuentes tienen un tamaño de unos pocos cientos de kilómetros o menos, ya que las ráfagas duran solo unos pocos milisegundos. La causalidad está limitada por la velocidad de la luz, unos 300 km por milisegundo, por lo que si las fuentes fueran mayores de unos 1000 km, se requeriría un mecanismo de sincronización complejo para que las ráfagas fueran tan breves. Si las ráfagas provienen de distancias cosmológicas, sus fuentes deben ser muy energéticas. [6]

Una posible explicación sería una colisión entre objetos muy densos como agujeros negros fusionados o estrellas de neutrones . [53] [54] [55] Se ha sugerido que existe una conexión con los estallidos de rayos gamma . [56] [57] Algunos han especulado que estas señales podrían ser de origen artificial, que pueden ser signos de inteligencia extraterrestre , [58] [59] [60] demostrando verdaderas tecnofirmas . [61] Análogamente, cuando se descubrió el primer púlsar , se pensó que los pulsos rápidos y regulares posiblemente podrían originarse en una civilización distante, y la fuente fue apodada "LGM-1" (por "pequeños hombres verdes"). [62] En 2007, justo después de la publicación de la impresión electrónica con el primer descubrimiento, se propuso que las ráfagas rápidas de radio podrían estar relacionadas con hiperllamaradas de magnetares . [63] [64] En 2015, tres estudios apoyaron la hipótesis del magnetar. [52] [65] [66] [67] La ​​identificación de la primera FRB de la Vía Láctea , que se originó a partir del magnetar SGR 1935+2154 , indica que los magnetares pueden ser una fuente de FRB. [34]

Las supernovas especialmente energéticas podrían ser la fuente de estas explosiones. [68] En 2013 se propusieron los blitzars como explicación. [6] En 2014 se sugirió que tras el colapso inducido por la materia oscura de los púlsares, [69] la expulsión resultante de las magnetosferas de los púlsares podría ser la fuente de las ráfagas rápidas de radio. [70] En 2015 se sugirió que las FRB son causadas por desintegraciones explosivas de minicúmulos de axiones . [71] Otra posible fuente exótica son las cuerdas cósmicas que produjeron estas explosiones al interactuar con el plasma que permeaba el Universo primitivo . [68] En 2016 , se propuso el colapso de las magnetosferas de los agujeros negros de Kerr-Newman para explicar el origen del "resplandor" de las FRB y el débil transitorio de rayos gamma 0,4 s después de GW 150914. [72] [73] También se ha propuesto que si las ráfagas rápidas de radio se originan en explosiones de agujeros negros, las FRB serían la primera detección de efectos de gravedad cuántica . [55] [74] A principios de 2017, se propuso que el fuerte campo magnético cerca de un agujero negro supermasivo podría desestabilizar las capas de corriente dentro de la magnetosfera de un púlsar, liberando energía atrapada para alimentar las FRB. [75]

Hipótesis para la repetición de FRB

Las repetidas ráfagas de FRB 121102 han iniciado múltiples hipótesis de origen. [76] Se ha propuesto un fenómeno de emisión coherente conocido como superradiancia , que implica estados mecánicos cuánticos entrelazados a gran escala que posiblemente surjan en entornos como núcleos galácticos activos , para explicar estas y otras observaciones asociadas con FRB (por ejemplo, alta tasa de eventos, repetibilidad, perfiles de intensidad variable). [77] En julio de 2019, los astrónomos informaron que las ráfagas rápidas de radio no repetitivas pueden no ser eventos únicos, sino en realidad repetidores de FRB con eventos repetidos que no han sido detectados y, además, que las FRB pueden formarse por eventos que aún no se han visto o considerado. [78] [79] Las posibilidades adicionales incluyen que las FRB pueden originarse a partir de llamaradas estelares cercanas. [80] En 2022 se informó de una FRB con múltiples picos de componentes periódicos que duran más de 3 segundos. Se ha propuesto una estrella de neutrones como el origen de esta FRB. [24]

Se observaron ráfagas

Nombramiento

Las ráfagas de radio rápidas se nombran según la fecha en que se registró la señal, como "FRB AAMMDD", con una letra agregada para distinguir múltiples fuentes registradas por primera vez en la misma fecha.

El nombre corresponde a la fuente presunta y no a la ráfaga de ondas de radio, por lo que las ráfagas repetidas o subsiguientes provenientes de la misma ubicación aparente (por ejemplo, FRB 121102) no reciben nuevos nombres de fecha.

2007 (Explosión de Lorimer)

La primera FRB detectada, la Ráfaga de Lorimer FRB 010724, fue descubierta en 2007 cuando Duncan Lorimer de la Universidad de Virginia Occidental asignó a su estudiante David Narkevic que revisara datos de archivo tomados en 2001 por la antena de radio Parkes en Australia. [55] El análisis de los datos de la encuesta encontró una ráfaga dispersa de 30 jansky que ocurrió el 24 de julio de 2001, [48] de menos de 5 milisegundos de duración, ubicada a 3° de la Pequeña Nube de Magallanes . Las propiedades de la ráfaga reportadas argumentan en contra de una asociación física con la galaxia de la Vía Láctea o la Pequeña Nube de Magallanes. La ráfaga se conoció como la Ráfaga de Lorimer. [81] Los descubridores argumentan que los modelos actuales para el contenido de electrones libres en el Universo implican que la ráfaga está a menos de 1 giga parsec de distancia. El hecho de que no se observaran más ráfagas en 90 horas de observaciones adicionales implica que fue un evento singular como una supernova o una fusión de objetos relativistas. [48] ​​Se sugiere que cientos de eventos similares podrían ocurrir cada día y, de detectarse, podrían servir como sondas cosmológicas. [1]

2010

Un evento de perytón detectado en el Observatorio Parkes . Ahora se sabe que los eventos de perytón son causados ​​por la emisión de un horno microondas.

En 2010 hubo un informe de 16 pulsos similares, claramente de origen terrestre, detectados por el radiotelescopio Parkes y que recibieron el nombre de perytones . [82] En 2015, se demostró que los perytones se generaban cuando se abrían las puertas de un horno microondas durante un ciclo de calentamiento, y se detectó que la emisión era generada por el tubo magnetrón del horno microondas cuando se apagaba. [83]

2011

En 2015, se descubrió FRB 110523 en datos de archivo recopilados en 2011 por el telescopio Green Bank . [52] Fue la primera FRB en la que se detectó polarización lineal (lo que permitió medir la rotación de Faraday ). La medición del retardo de dispersión de la señal sugirió que esta explosión era de origen extragaláctico, posiblemente a hasta 6 mil millones de años luz de distancia. [84]

2012

Victoria Kaspi, de la Universidad McGill, estimó que pueden producirse hasta 10.000 ráfagas rápidas de radio por día en todo el cielo. [85]

Libro de registro federal 121102

Una observación en 2012 de una ráfaga de radio rápida (FRB 121102) [10] en dirección a Auriga en el hemisferio norte utilizando el radiotelescopio de Arecibo confirmó el origen extragaláctico de los pulsos de radio rápidos mediante un efecto conocido como dispersión de plasma .

En noviembre de 2015, el astrónomo Paul Scholz de la Universidad McGill en Canadá, encontró diez pulsos de radio rápidos no periódicos en datos de archivo recopilados en mayo y junio de 2015 por el radiotelescopio de Arecibo. [86] Las diez ráfagas tienen medidas de dispersión y posiciones en el cielo consistentes con la ráfaga original FRB 121102, detectada en 2012. [86] Al igual que la ráfaga de 2012, las 10 ráfagas tienen una medida de dispersión de plasma que es tres veces mayor que la posible para una fuente en la Vía Láctea . El equipo cree que este hallazgo descarta eventos autodestructivos y cataclísmicos que podrían ocurrir solo una vez, como la colisión entre dos estrellas de neutrones. [87] Según los científicos, los datos apoyan un origen en una joven estrella de neutrones rotatoria ( púlsar ), o en una estrella de neutrones altamente magnetizada ( magnetar ), [86] [87] [88] [89] [10] o de púlsares altamente magnetizados que viajan a través de cinturones de asteroides, [90] o de un desbordamiento intermitente del lóbulo de Roche en un binario de estrella de neutrones- enana blanca . [91]

El 16 de diciembre de 2016 se notificaron seis nuevas FRB en la misma dirección (una recibida el 13 de noviembre de 2015, cuatro el 19 de noviembre de 2015 y una el 8 de diciembre de 2015). [92] : Tabla 2  A fecha de enero de 2019, este es uno de los dos únicos casos en los que estas señales se han encontrado dos veces en la misma ubicación en el espacio. La FRB 121102 se encuentra al menos a 1150  UA de la Tierra, lo que excluye la posibilidad de una fuente creada por el hombre, y es casi seguro que es de naturaleza extragaláctica. [92]

En abril de 2018, se cree que FRB 121102 está ubicado en una galaxia enana a unos tres mil millones de años luz de la Tierra junto a un núcleo galáctico activo de baja luminosidad , o un tipo de fuente extragaláctica previamente desconocida, o una estrella de neutrones joven que energiza un remanente de supernova . [93] [94] [25] [95] [96] [97]

El 26 de agosto de 2017, los astrónomos que utilizaron datos del Telescopio Green Bank detectaron 15 FRB repetitivos adicionales provenientes de FRB 121102 a 5 a 8 GHz. Los investigadores también notaron que FRB 121102 se encuentra actualmente en un "estado de actividad intensificada, y se alientan observaciones de seguimiento, particularmente en frecuencias de radio más altas" . [98] [9] [99] Las ondas están altamente polarizadas y experimentan rotación de Faraday , lo que significa ondas transversales "retorcidas" , que podrían haberse formado solo al pasar a través de plasma caliente con un campo magnético extremadamente fuerte. [100] Esta rotación de luz polarizada se cuantifica mediante la Medida de Rotación (RM). Las ráfagas de radio de FRB 121102 tienen RM aproximadamente 500 veces mayor que las de cualquier otra FRB hasta la fecha. [100] Dado que es una fuente de FRB repetitiva, sugiere que no proviene de algún evento cataclísmico único; Así, una hipótesis, planteada por primera vez en enero de 2018, propone que estas ráfagas repetitivas particulares pueden provenir de un núcleo estelar denso llamado estrella de neutrones cerca de un campo magnético extremadamente poderoso, como uno cerca de un agujero negro masivo, [100] o uno incrustado en una nebulosa . [101]

En abril de 2018, se informó que FRB 121102 constaba de 21 ráfagas que abarcaban una hora. [102] En septiembre de 2018, se habían detectado 72 ráfagas adicionales que abarcaban cinco horas utilizando una red neuronal convolucional . [103] [104] [105] En septiembre de 2019, se informó que el Telescopio Esférico de Apertura de Quinientos Metros (FAST) había detectado más señales repetidas, 20 pulsos el 3 de septiembre de 2019, de FRB 121102 . [106] En junio de 2020, los astrónomos del Observatorio Jodrell Bank informaron que FRB 121102 exhibe el mismo comportamiento de ráfagas de radio ("ráfagas de radio observadas en una ventana que dura aproximadamente 90 días seguidas de un período de silencio de 67 días") cada 157 días, lo que sugiere que las ráfagas pueden estar asociadas con "el movimiento orbital de una estrella masiva, una estrella de neutrones o un agujero negro". [107] Estudios posteriores de FAST sobre actividad adicional, que consisten en 12 ráfagas en dos horas observadas el 17 de agosto de 2020, respaldan una periodicidad refinada actualizada entre períodos activos de 156,1 días. [108] Se han informado estudios relacionados en octubre de 2021. [41] [42] FAST detectó más ráfagas, al menos 300, en agosto y septiembre de 2022. [109] Se informaron más estudios relacionados en abril de 2023. [110] En julio de 2023 se informaron 19 nuevas ráfagas a partir de observaciones existentes de 121102A que fueron tomadas por el telescopio Green Bank, ocho de las cuales fueron ráfagas extremadamente cortas e independientes que duraron entre 5 y 15 microsegundos, las más cortas detectadas hasta ahora. [111]

2013

En 2013 se identificaron cuatro explosiones que respaldaron la probabilidad de fuentes extragalácticas. [112]

2014

En 2014, se capturó FRB 140514 "vivo" y se descubrió que tenía una polarización circular del 21 % (±7 %) . [45]

2015

Libro de registro federal 150418

El 18 de abril de 2015, el observatorio Parkes detectó FRB 150418 y, en cuestión de horas, varios telescopios, incluido el Australia Telescope Compact Array, captaron un aparente "resplandor" de radio del destello, que tardó seis días en desvanecerse. [113] [114] [115] El telescopio Subaru se utilizó para encontrar lo que se pensaba que era la galaxia anfitriona y determinar su corrimiento al rojo y la distancia implícita al estallido. [116]

Sin embargo, pronto se cuestionó la asociación de la explosión con el resplandor, [117] [118] [119] y en abril de 2016 se estableció que el "resplandor" se originó a partir de un núcleo galáctico activo (AGN) que es alimentado por un agujero negro supermasivo con chorros duales que salen disparados del agujero negro. [120] También se observó que lo que se pensaba que era un resplandor no se desvaneció como se esperaría, lo que respalda la interpretación de que se originó en el AGN variable y no estaba asociado con la ráfaga de radio rápida. [120]

2017

El Telescopio de Síntesis del Observatorio Molonglo (UTMOST) actualizado, cerca de Canberra (Australia), informó haber encontrado tres FRB más. [121] Un estudio de tres partes de 180 días en 2015 y 2016 encontró tres FRB a 843 MHz. [50] Cada FRB se localizó con un "haz" elíptico estrecho; la banda relativamente estrecha de 828-858 MHz proporciona una medida de dispersión (DM) menos precisa . [50]

Un breve estudio con parte del Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) detectó una FRB en 3,4 días. FRB170107 era brillante con una fluencia de 58 ± 6 Jy ms. [51] [122]

Según Anastasia Fialkov y Abraham Loeb, las FRB podrían producirse con una frecuencia de hasta una vez por segundo. Investigaciones anteriores no habían podido identificar la ocurrencia de FRB en este grado. [123]

2018

Impresión artística de una ráfaga de radio rápida FRB 181112 viajando a través del espacio y llegando a la Tierra. [124]

El Observatorio Parkes de Australia informó de tres FRB en marzo de 2018. Una de ellas (FRB 180309) tuvo la relación señal-ruido más alta observada hasta el momento: 411. [125] [126]

El inusual radiotelescopio CHIME ( Experimento Canadiense de Mapeo de la Intensidad del Hidrógeno ), operativo desde septiembre de 2018, puede usarse para detectar "cientos" de ráfagas rápidas de radio como objetivo secundario para sus observaciones cosmológicas. [127] [86] CHIME informó que FRB 180725A fue la primera detección de una FRB por debajo de los 700 MHz, tan baja como 580 MHz. [128] [129]

En octubre de 2018, los astrónomos informaron de 19 nuevas ráfagas de FRB no repetitivas detectadas por el Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP). [130] [131] Entre ellas, tres con una medida de dispersión (DM) menor que las observadas anteriormente: FRB 171020 (DM=114,1), FRB 171213 (DM=158,6) y FRB 180212 (DM=167,5). [132]

Libro de registro federal 180814

El 9 de enero de 2019, los astrónomos anunciaron el descubrimiento de una segunda fuente de FRB repetitiva, denominada FRB 180814, por parte de CHIME. Se detectaron seis ráfagas entre agosto y octubre de 2018, "consistentes con el origen en una única posición en el cielo". La detección se realizó durante la fase previa a la puesta en servicio de CHIME, durante la cual funcionó de forma intermitente, lo que sugiere una "población sustancial de FRB repetitivas", y que el nuevo telescopio haría más detecciones. [11] [133]

Algunos medios de comunicación que informaron sobre el descubrimiento especularon que la repetición de FRB podría ser evidencia de inteligencia extraterrestre , [134] [135] una posibilidad explorada en relación con FRB anteriores por algunos científicos, [60] [136] pero no planteada por los descubridores de FRB 180814. [11] [133]

Libro de registro federal 180916

FRB 180916, [137] más formalmente FRB 180916.J0158+65, es una FRB repetitiva descubierta por CHIME , que estudios posteriores descubrieron que se originó en una galaxia espiral de tamaño mediano (SDSS J015800.28+654253.0) a unos 500 millones de años luz de distancia, la FRB más cercana descubierta hasta la fecha. [138] [28] [29] También es la primera FRB observada que tiene una periodicidad regular. Las ráfagas se agrupan en un período de aproximadamente cuatro días, seguido de un período inactivo de aproximadamente 12 días, para una duración total del ciclo de16,35 ± 0,18 días. [14] [139] [140] Se informaron estudios de seguimiento adicionales de la FRB repetitiva por los instrumentos Swift XRT y UVOT el 4 de febrero de 2020; [141] por el Radio Telescopio de Cerdeña (SRT) y el Radio Telescopio Medicina Northern Cross (MNC), el 17 de febrero de 2020; [142] y, por el telescopio Galileo en Asiago , también el 17 de febrero de 2020. [143] El Observatorio de rayos X Chandra realizó más observaciones el 3 y el 18 de diciembre de 2019, sin detectar emisiones de rayos X significativas en la ubicación de la FRB 180916, ni en la galaxia anfitriona SDSS J015800.28+654253.0. [144] El 6 de abril de 2020, se informó en The Astronomer's Telegram sobre estudios de seguimiento realizados por Global MASTER-Net . [145] El 25 de agosto de 2021, se informaron más observaciones. [146] [147]

Libro de registro federal 181112

FRB 181112 no se vio afectada misteriosamente después de creerse que había pasado a través del halo de una galaxia intermedia. [148]

2019

Libro de registro federal 180924

FRB 180924 es la primera FRB no repetitiva cuyo origen se ha rastreado. El origen es una galaxia a 3.600 millones de años luz de distancia. La galaxia es casi tan grande como la Vía Láctea y unas 1000 veces más grande que la galaxia de origen de FRB 121102. Si bien esta última es un sitio activo de formación de estrellas y un lugar probable para magnetares , la fuente de FRB 180924 es una galaxia más antigua y menos activa. [149] [150] [151]

Como la FRB no se repetía, los astrónomos tuvieron que explorar grandes áreas con los 36 telescopios de ASKAP. Una vez que encontraron una señal, utilizaron el Very Large Telescope , el Observatorio Gemini en Chile y el Observatorio WM Keck en Hawái para identificar su galaxia anfitriona y determinar su distancia. El conocimiento de la distancia y las propiedades de la galaxia fuente permite un estudio de la composición del medio intergaláctico. [150]

Junio ​​de 2019

El 28 de junio de 2019, astrónomos rusos informaron del descubrimiento de nueve eventos FRB (FRB 121029, FRB 131030, FRB 140212, FRB 141216, FRB 151125.1, FRB 151125.2, FRB 160206, FRB 161202, FRB 180321), que incluyen FRB 151125, el tercero repetido jamás detectado, desde la dirección de las galaxias M 31 (galaxia de Andrómeda) y M 33 (galaxia del Triángulo) durante el análisis de datos de archivo (julio de 2012 a diciembre de 2018) producidos por el radiotelescopio de matriz en fase grande BSA/LPI en el Observatorio de Radioastronomía de Pushchino . [12] [152] [13]

Reglamento de base federal 190520

La FRB 190520 fue observada por el telescopio FAST y localizada utilizando el sistema realfast [153] en el Very Large Array (VLA) de Karl G. Jansky. Las observaciones ópticas realizadas con el telescopio Hale de 200 pulgadas de Palomar revelaron una galaxia enana anfitriona con un corrimiento al rojo z=0,241. Esta es la segunda FRB que se observa que tiene una fuente de radio persistente (PRS) asociada. Las mediciones de la medida de dispersión (DM) y de la medida de rotación revelan un entorno local muy denso, magnetizado y turbulento en la fuente. En junio de 2022, los astrónomos informaron que se descubrió que la FRB 20190520B era otra FRB repetitiva. [154] El 12 de mayo de 2023, se informó que la FRB 20190520B mostraba múltiples ráfagas que indicaban una inversión del campo magnético. [155]

Libro de registro federal 190523

El 2 de julio de 2019, los astrónomos informaron que se había descubierto FRB 190523, una FRB no repetitiva, y que se la había localizado en una región de unos pocos segundos de arco que contiene una única galaxia masiva con un corrimiento al rojo de 0,66, a casi 8 mil millones de años luz de la Tierra. [156] [157]

Agosto de 2019

En agosto de 2019, la Colaboración de Ráfagas de Radio Rápidas CHIME informó la detección de ocho señales FRB repetidas más. [26] [27]

Libro de registro federal 191223

El 29 de diciembre de 2019, astrónomos australianos del Telescopio de Síntesis del Observatorio Molonglo (MOST), utilizando el equipo de ráfagas de radio rápidas UTMOST , informaron la detección de FRB 191223 en la constelación de Octans (RA = 20:34:14.14, DEC = -75:08:54.19). [158] [159]

Libro de registro federal 191228

El 31 de diciembre de 2019, astrónomos australianos, utilizando el Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP), informaron la detección de FRB 191228 en la constelación de Piscis Austrinus (RA = 22:57(2), DEC = -29:46(40)). [158] [160]

2020

Libro de registro federal 200120E

En febrero y marzo de 2022, los astrónomos informaron que un cúmulo globular de M81 , una galaxia espiral de gran diseño a unos 12 millones de años luz de distancia, puede ser la fuente de FRB 20200120E, una ráfaga rápida de radio repetitiva. [161] [162] [163]

Reglamento de la Junta Federal de 200317

Los astrónomos informaron del descubrimiento de la FRB 20200317A (RA 16h22m45s, DEC p+56d44m50s) con el telescopio FAST (radiotelescopio esférico de apertura de quinientos metros) en datos de archivo el 22 de septiembre de 2023. La FRB detectada es "una de las fuentes de FRB más débiles detectadas hasta ahora", según el informe. [164]

Reglamento Financiero 200428

El 28 de abril de 2020, los astrónomos del Experimento Canadiense de Mapeo de la Intensidad del Hidrógeno (CHIME), informaron sobre la detección de una ráfaga de radio brillante proveniente de la dirección del magnetar galáctico SGR 1935+2154 a unos 30.000 años luz de distancia en la constelación de Vulpecula . [165] [166] [167] La ​​ráfaga tuvo una DM de 332,8 pc/cc. [165] El equipo STARE2 [168] detectó de forma independiente la ráfaga e informó que la ráfaga tuvo una fluencia de >1,5 MJy ms, estableciendo la conexión entre esta ráfaga y las FRB a distancias extragalácticas. [37] La ​​ráfaga se denominó entonces FRB 200428. [169] La detección es notable, ya que el equipo STARE2 afirma que es la primera FRB detectada dentro de la Vía Láctea , y la primera en estar vinculada a una fuente conocida. [31] [32] Ese vínculo apoya firmemente la idea de que las ráfagas de radio rápidas emanan de magnetares. [170]

Reglamento Financiero 200610

El 10 de enero de 2024, los astrónomos informaron que la fuente de FRB 20200610A era un "raro grupo de galaxias con forma de 'mancha'". [171]

Reservas Federales 200914 y 200919

El 24 de septiembre de 2020, los astrónomos informaron sobre la detección de dos nuevas FRB, FRB200914 y FRB200919, por parte del radiotelescopio Parkes . [172] Los límites superiores de la emisión de baja frecuencia de FRB 200914 fueron informados posteriormente por el proyecto de radiotelescopio Square Kilometre Array . [173]

Reglamento de base federal 201124

El 31 de marzo de 2021, la Colaboración CHIME/FRB informó sobre la detección de FRB 20201124A y múltiples ráfagas relacionadas durante la semana del 23 de marzo de 2021 (designadas como 20210323A, 20210326A, 20210327A, 20210327B, 20210327C y 20210328A [174] ) y, posteriormente, probablemente 20210401A [175] y 20210402A. [176] Otros astrónomos informaron de otras observaciones relacionadas el 6 de abril de 2021, [177] el 7 de abril de 2021, [178] [179] y muchas más también, [180] incluido un pulso "extremadamente brillante" el 15 de abril de 2021. [181] El 3 de mayo de 2021 se informaron mejoras en la localización de la fuente. [182] En mayo de 2021 se informaron aún más observaciones, [183] ​​incluidas "dos ráfagas brillantes". [184] El 3 de junio de 2021, el Instituto SETI anunció la detección de "una ráfaga de radio brillante de doble pico" de FRB 201124A el 18 de mayo de 2021. [185] [186] El Observatorio Neil Gehrels Swift realizó más observaciones el 28 de julio de 2021 y el 7 de agosto de 2021 sin detectar una fuente en ninguna de las fechas. [187] El 23 de septiembre de 2021, se informó de la observación de 9 nuevas ráfagas de FRB 20201124A con el radiotelescopio Effelsberg de 100 m , seguidas de una observación CHIME, todo ello tras cuatro meses sin detecciones. [188] En enero y febrero de 2022, también se informaron más observaciones de nuevas ráfagas de FRB 20201124A con el telescopio Westerbork-RT1 de 25 m . [189] [190] [191] A mediados de marzo de 2022, se informaron más observaciones de FRB 20201124. [192] [193] [194] En septiembre de 2022, los astrónomos sugirieron que la FRB 20201124A repetida puede tener su origen en un binario magnetar / estrella Be . [195] [196]

2021

Reglamento de base federal 210401

El 2 y 3 de abril de 2021, los astrónomos del Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) informaron sobre la detección de las FRB 20210401A y 20210402A, que se cree que probablemente sean repeticiones de la FRB 20201124A, una FRB repetitiva con una actividad de ráfaga muy alta reciente, que fue informada anteriormente por la colaboración CHIME/FRB . [174] [175] [176]

Reglamento de base federal 210630

El 30 de junio de 2021, los astrónomos del Telescopio de Síntesis del Observatorio Molonglo (UTMOST) detectaron FRB 210630A en la posición "probable" de "RA = 17:23:07.4, DEC =+07:51:42, J2000". [197]

Reglamento de base federal 211211

El 15 de diciembre de 2021, los astrónomos del Observatorio Neil Gehrels Swift informaron sobre nuevas observaciones de la "brillante FRB CHIME 20211122A (evento n.° 202020046 T0: 2021-12-11T16:58:05.183768)". [198]

2022

Reglamento de base federal 220414

El 14 de abril de 2022, los astrónomos del Tianlai Cylinder Pathfinder Array (un radiointerferómetro ubicado en Xinjiang, China , operado por el Observatorio Astronómico Nacional , Academia China de Ciencias (NAOC)) detectaron FRB 220414 (?) ("Se detectó una ráfaga brillante con una relación S/N~15 durante ~2,2 ms de duración en UT 17:26:40.368, 14 de abril de 2022 (MJD 59684.06018945136)") ubicada en "RA = 13h04m21s(\pm 2m12s), DEC = +48\deg18'05"(\pm 10'19")". [199]

Reglamento de base federal 220610

El 19 de octubre de 2023, los astrónomos informaron que FRB 20220610A viajó durante 8 mil millones de años para alcanzar el equivalente a la Tierra con un corrimiento al rojo de , lo que lo convierte en el FRB más antiguo conocido y también se calcula que es el más energético con una densidad de energía espectral de ~6,4 × 10 32 erg / Hz y una energía de ráfaga máxima de ~2 × 10 42 erg mayor que la energía máxima prevista anteriormente para las FRB. [200] [201] [202] [203] En enero de 2024, se informaron observaciones y estudios más detallados. [204]

Reglamento de la Junta Federal 220912

El 15 de octubre de 2022, los astrónomos de CHIME/FRB informaron de la detección de nueve ráfagas en tres días de FRB 20220912A . [205] Dado que la colaboración CHIME/FRB observó ráfagas posteriores entre el 15 y el 29 de octubre de 2022, los astrónomos del Allen Telescope Array (ATA) informaron posteriormente, el 1 de noviembre de 2022, de ocho ráfagas más de FRB 20220912A. Las coordenadas de ATA se establecieron primero en los ajustes originales (23h09m05.49s + 48d42m25.6s) y luego en los recién actualizados (23h09m04.9s +48d42m25.4s). [206] El 13 de noviembre de 2022, el Tianlai Dish Pathfinder Array en Xinjiang, China, informó de una mayor actividad de ráfagas de FRB 20220912A [207] y, el 5 de diciembre de 2022, de varios otros observatorios. [208] El 13 de diciembre de 2022, el Upgraded Giant Metrewave Radio Telescope (uGMRT), operado por el Centro Nacional de Radio Astrofísica del Instituto Tata de Investigación Fundamental en la India , informó de más de cien ráfagas de FRB 220912A. [209] El 21 de diciembre de 2022, se informaron varias ráfagas más brillantes de FRB 220912A utilizando el Westerbork-RT1 . [210] El 13 de julio de 2023, el Radio Observatorio de Medicina (específicamente, el radiotelescopio Medicina Northern Cross (MNC)) en Bolonia, Italia, informó de cuatro ráfagas más. [211] Con base en cuatro ráfagas, el 18 de agosto de 2023 se informaron restricciones de la tasa de ráfagas de FRB 20220912A en varias frecuencias utilizando el telescopio Green Bank de 20 metros. [212] Se informaron observaciones de rayos X de Swift el 1 de septiembre de 2023. [213]

Libro de registro federal 191221

El 13 de julio de 2022 se informó del descubrimiento de una FRB 20191221A inusual detectada por CHIME. Se trata de un pulso multicomponente (nueve o más componentes) con picos separados por 216,8 ms y con una duración inusualmente larga de tres segundos. Es la primera vez que se detecta un pulso periódico de este tipo. [24]

Reglamento de base federal 221128

El 1 de diciembre de 2022, los astrónomos informaron del descubrimiento de FRB 20221128A, utilizando el radiotelescopio UTMOST-NS ubicado en Nueva Gales del Sur, Australia . Según los astrónomos, "la posición más probable [de FRB 20221128A] es RA = 07:30(10), DEC = -41:32(1), J2000 que corresponde a las coordenadas galácticas: Gl = 177,1 grados, Gb = 24,45 grados". [214] Posteriormente, el 19 de enero de 2023, se informó de una posición corregida [de FRB 20221128A] de la siguiente manera: "La posición revisada de FRB es RA = 07:30(10), DEC = -42:30(1) en coordenadas ecuatoriales (J2000), que corresponde a las coordenadas galácticas: Gl = 255,1 grados, Gb = -11,4 grados (además, observamos que las coordenadas galácticas en ATel #15783 eran erróneas)". [215]

Reglamento de base federal 221206

El 6 de diciembre de 2022, se informó de la detección de un posible estallido de rayos gamma de magnetar en el mismo momento y lugar o cerca de él que un estallido de radio rápido. [216]

2023

Reglamento de la Junta Federal 230814

El descubrimiento de FRB 20230814A por parte del Deep Synoptic Array (DSA-110) se informó el 16 de agosto de 2023 y se determinó que estaba localizado (preliminarmente) a las 22h23m53.9s +73d01m33.3s (J2000). [217]

Reglamento de la Junta Federal 230905

Las observaciones de FRB 20230905 en el rango de rayos X y UV realizadas por el Observatorio Neil Gehrels Swift fueron reportadas como brillantes y no repetitivas el 7 de septiembre de 2023. [218]

2024

Reglamento de base federal 240114

El descubrimiento de una nueva FRB repetitiva 20240114A por parte de la Colaboración CHIME/FRB (en la posición RA (J2000): 321.9162 +- 0.0087 grados, Dec (J2000): 4.3501 +- 0.0124 grados) se informó el 26 de enero de 2024. Las tres ráfagas de la FRB se detectaron a las "2024-01-14 21:50:39, 2024-01-21 21:30:40 y 2024-01-24 21:20:11 UTC", y se asociaron con un cúmulo de galaxias a 425 Mpc. [219] [220] El 5 de febrero de 2024, se informaron observaciones de cinco ráfagas repetidas de FRB 20240114A el 2 de febrero de 2024 utilizando el sistema receptor de banda ultra ancha baja (UWL) de Parkes/Murriyang . [221] [222] También el 5 de febrero de 2024, el telescopio Westerbork RT1 de 25 m informó de la detección de una FRB . [223] El 8 de febrero de 2024, FAST informó de observaciones relacionadas de FRB 20240114A (38 ráfagas del 28 de enero al 4 de febrero) [224] [225] y el radiotelescopio Northern Cross (1 ráfaga el 1 de febrero). [226] El 14 de febrero de 2024 se informó de estudios de detección y localización de FRB 20240114A por MeerKAT en Sudáfrica. [227] El 15 de febrero de 2024, se informó de que el radiotelescopio gigante de ondas métricas (GMRT) en la India había detectado 10 ráfagas el 1 de febrero de 2024. [228] El 29 de febrero de 2024, se informaron 51 ráfagas (incluida la microestructura) el 25 de febrero de 2024 utilizando uGMRT . [229] El 5 de marzo de 2024, el radiotelescopio FAST informó de una "tormenta de ráfagas" de FRB 20240114A . [230] El 20 de marzo de 2024, la Red Europea VLBI (EVN) informó de varios estudios detallados, que incluían observaciones el 15 de febrero de 2024 (7 ráfagas) y el 20 de febrero de 2024 (13 ráfagas), de FRB 20240114A, que se observó el 17 de marzo de 2024240114A. [231] El 21 de marzo de 2024, el Radiotelescopio Northern Cross en Italia informó de una ráfaga de radio brillante de FRB 20240114A, en las coordenadas actualizadas de RA: 21:27:39.84, Dec: +04:19:46.34 (J2000), el 17 de marzo de 2024. [232] El 2 de abril de 2024, los astrónomos informan de más de 100 detecciones de FRB 20240114A utilizando cinco pequeños radiotelescopios europeos. [233] El 18 de abril de 2024, se observó una emisión coincidente de rayos gamma posiblemente asociada con FRB 20240114A. [234] El 23 de abril de 2024, se informó que el radiotelescopio Nancay detectó cinco ráfagas repetidas de FRB 20240114A a 2,5 GHz ("la frecuencia más alta hasta la fecha") el 18 de abril de 2024. [235]El 25 de abril de 2024, se informó que el Allen Telescope Array (ATA) había detectado ocho ráfagas repetidas de FRB 20240114A en frecuencias superiores a 2,0 GHz. [236] El 26 de abril de 2024, Fermi-LAT no informó que se hubieran observado candidatos homólogos (es decir, "ninguna emisión de rayos gamma significativa") de FRB 20240114A . [237] El 4 de mayo de 2024, los astrónomos informaron de un corrimiento al rojo (es decir, "un corrimiento al rojo común de z = 0,1300 +/- 0002") para la galaxia anfitriona de FRB, posiblemente una galaxia enana formadora de estrellas . [238] El 15 de mayo de 2024, los astrónomos informaron de múltiples detecciones de ráfagas de FRB 20240114A hasta 6 GHz utilizando el radiotelescopio Effelsberg de 100 m . [239] El 25 de mayo de 2024 se informó de una llamarada de rayos gamma asociada con FRB 20240114A. [240]

Reglamento de base federal 240216

El 22 de febrero de 2024 se anunció la existencia de cinco ráfagas de FRB 20240216A, una nueva fuente de ráfagas rápidas de radio repetitivas, detectada por el Australian SKA Pathfinder (ASKAP) en la posición (J2000) de RA: 10:12:19.9 DEC: +14:02:26. [241] El 24 de febrero de 2024, FAST informó que no había detectado FRB 20240216A, con varias explicaciones. [242]

Lista de explosiones notables

Todos los FRB están catalogados en TNS. [243]

Véase también

Referencias

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