Os astrônomos descobriram uma periodicidade não estrita na rajada rápida de rádio FRB 180916. J0158 + 65 repetida. A descoberta foi feita com base em 28 eventos registrados de setembro de 2018 a outubro de 2019 pelo telescópio CHIME. Os surtos desta fonte não ocorrem com bastante regularidade, mas em média, um período de 16,35 dias pode ser distinguido com grande significado. As observações com vários instrumentos indicam uma dependência significativa do brilho do flash na banda de frequência das observações, diz uma pré-impressão no servidor arXiv.org.
As rajadas de rádio rápidas (FRBs) são rajadas brilhantes de emissão de rádio com uma duração típica de cerca de um milissegundo. Hoje, mais de cem eventos são conhecidos, a maioria dos quais isolados, mas cerca de uma dúzia foram observados várias vezes em uma área - eles são chamados de repetidos. No momento, a natureza da FRB permanece desconhecida, este é um dos principais mistérios da astrofísica moderna.
Em 2019, um progresso significativo foi feito no campo da pesquisa de FRB: a lista de eventos conhecidos tornou-se mais longa do que a lista de modelos teóricos propostos, uma única explosão de rádio foi localizada pela primeira vez e o primeiro evento deste tipo foi descoberto em uma galáxia relativamente próxima. Muitos desses avanços foram possibilitados pelo trabalho do telescópio canadense CHIME, que foi convertido especificamente para estudar o FRB.
Agora, com a ajuda desta instalação, uma nova descoberta foi feita: os astrônomos descobriram a periodicidade da explosão do FRB 180916. J0158 + 65, que ainda é considerado o mais próximo da Terra. Depois de analisar cerca de 400 dias de observações disponíveis, os cientistas foram capazes de identificar com segurança a recorrência no aparecimento de erupções com um período característico de 16,35 ± 0,18 dias. No entanto, os autores do trabalho observam que esse padrão não é estrito: às vezes não ocorre um surto, às vezes mais de um ocorre, e eles se repetem não tick-to-tick, mas em um intervalo de quatro dias.
No total, os cientistas trabalharam com os tempos de registro de 28 rajadas. Os astrônomos aplicaram vários métodos de análise estatística, como o teste de ajuste de Pearson, o teste H, amplamente utilizado na astrofísica, e a transformada discreta de Fourier. Como resultado, todos apresentaram repetibilidade com a mesma periodicidade com significância estatística de até 11 desvios-padrão, o que praticamente exclui a possibilidade de uma eventual coincidência.
Além de CHIME (banda de operação de 400–800 megahertz), FRB 180916 também foi observado pela rede interferométrica de rádio europeia EVN (freqüência de operação de 1,7 gigahertz) e no telescópio de 100 metros em Effelsberg (freqüência de operação de 1,4 GHz). O primeiro aparelho registrou um burst logo no início do período esperado de atividade, e o segundo não conseguiu gravar em uma sessão de observações simultâneas com o CHIME, que detectou o surto naquele momento. Isso indica uma dependência significativa do brilho na frequência.
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Pela primeira vez, a periodicidade revelada nos sinais de uma rajada de rádio repetida pode se tornar uma indicação importante da natureza de sua fonte. Até agora, existem muitas opções, tanto sistemas binários (de um pulsar ou buraco negro e estrelas comuns de várias classes), e objetos solitários (magnetares). Observações futuras ajudarão a entender melhor o fenômeno, principalmente se for possível registrar a radiação em outras faixas de ondas eletromagnéticas, por exemplo, em raios-X ou gama.
Outra ferramenta importante para estudar espectros de rádio rápidos é o telescópio australiano ASKAP, que dobrou as estatísticas de eventos conhecidos na época em 2018. Mais detalhes sobre rajadas de rádio rápidas podem ser encontrados na análise, que foi escrita especialmente para o N + 1 por Sergey Popov, um funcionário do Sternberg State Astronomical Institute.
Autor: Timur Keshelava
