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2025-08-21 18:00:00
高速無線バーストは、わずか数ミリ秒間続く無線排出量の計り知れない閃光であり、その間に銀河の他のすべての無線ソースを瞬間的に凌ぐことができます。これらのフレアは非常に明るくなる可能性があるため、数十億光年離れた宇宙の途中から光を見ることができます。
これらの簡潔で眩しい信号のソースは不明です。しかし、科学者は現在、前例のない詳細で速い無線バースト（FRB）を研究する機会があります。 MITの物理学者を含む国際的な科学者チームは、星座ウルサ専攻の地球から約1億3000万光年を破裂させました。これは、これまでに検出された最も近いFRBの1つです。また、最も明るいです – 非常に明るいので、信号は「史上最も明るいフラッシュ」のために、非公式のモニカーであるRbfloatを獲得しました。
バーストの明るさは、その近接性と組み合わされており、科学者にFRBとそれらが出現する環境で最も近い外観を与えています。
「宇宙論的に言えば、この速いラジオバーストは私たちの近所にあります」と、物理学の准教授であり、MITの天体物理学および宇宙研究のためのKavli研究所の関連会社であるMasuiは言います。 「これは、この機会が非常に普通のFRBを詳細に研究する機会を得ることを意味します。」
マスイと彼の同僚 彼らの発見を今日報告してください で 天体物理学のジャーナルレター。
多様なバースト
新しい検出の明確性は、ブリティッシュコロンビア州に拠点を置くハーフパイプ型のアンテナの大規模な配列であるカナダの水素強度マッピング実験（CHIME）への大幅なアップグレードのおかげです。チャイムはもともと、宇宙全体の水素の分布を検出してマッピングするように設計されていました。望遠鏡は、超高速で明るい無線排出にも敏感です。 2018年に観察を開始して以来、チャイムは空のすべての部分から約4,000の高速無線バーストを検出しました。しかし、望遠鏡は、これまで、それぞれの高速無線バーストの位置を正確に特定することができませんでした。
チャイムは最近、チャイムのアウトリガーの形で正確に大幅に後押しされました。それぞれが北米のさまざまな部分に配置された3つのミニチュアバージョンのチャイムです。一緒に、望遠鏡は1つの大陸サイズのシステムとして機能し、チャイムが検出する明るいフラッシュに焦点を合わせて、空の位置を極端に正確に固定します。
「私たちがニューヨークにいて、フロリダには1000分の1秒間明るいホタルがあると想像してください。これは通常、FRBの速さです」とMit Kavliの大学院生Shion Andrew氏は言います。 「FRBをホストGalaxyの特定の部分にローカライズすることは、Fireflyがどのツリーから来たのかだけでなく、どのブランチに座っているかを理解することに類似しています。」
新しい高速無線バーストは、チャイムと完成したチャイムアウトリガーの組み合わせを使用して作成された最初の検出です。一緒に、望遠鏡アレイはFRBを識別し、特定の銀河だけでなく、バーストが発生した銀河の領域も決定しました。バーストは、星形成領域のすぐ外にある銀河の端から生じたようです。 FRBの正確な局在は、科学者がそのようなバーストを醸造するものへの手がかりのために信号の周りの環境を研究することを可能にしています。
「FRBのこれらのより正確な外観を得ているので、彼らが出てくる環境の多様性をよりよく見ることができます」とMIT Physics Postdoc Adam Lanman氏は言います。
ランマン、アンドリュー、およびマスイは、世界中の複数の機関の科学者を含むチャイムコラボレーションのメンバーであり、新しいFRB検出の発見を詳述する新しい論文の著者です。
古いエッジ
チャイムのアウトリガーステーションはそれぞれ、親チャイムアレイと同じ空の帯を継続的に監視しています。チャイムとアウトリガーの両方が、信じられないほど短いミリ秒のタイムスケールで、ラジオフラッシュを「聞く」。数分でさえ、このような精密監視は膨大な量のデータになります。 ChimeがFRB信号を検出しない場合、アウトリガーは最後の40秒のデータを自動的に削除して、次の測定スパンの余地を確保します。
2025年3月16日に、チャイムは無線排出量の超高地の閃光を検出し、それが自動的にチャイムのアウトリガーをトリガーしてデータを記録しました。当初、フラッシュは非常に明るく、天文学者は、それがFRBであるか、たとえば細胞通信のバーストによって引き起こされた単なる地上イベントであるかどうか確信が持てませんでした。
チャイムのアウトリガー望遠鏡がフラッシュに焦点を合わせ、その場所をNGC4141に固定したため、その概念は休息しました。これは、約1億3,000万光年離れた星座ウルサ専攻のスパイラル銀河であり、驚くほど自分の乳白色の方法に近づいています。この検出は、これまでに検出された最も近い最も明るい高速無線バーストの1つです。
同じ領域での追跡観察により、バーストは星形成の活性領域の端から来たことが明らかになりました。科学者の主要な仮説が磁石を指しているのは、どのようなソースがFRBSを生成できるかについて依然として謎です。ラジオバンドを含む電磁スペクトル全体に高エネルギーフレアを紡ぐことができる非常に強力な磁場を備えた若い中性子星です。物理学者は、マグネターが星形成領域の中心にあるのではないかと疑っています。星形成領域では、最年少で最も活発な星が偽造されています。銀河の星形成領域のすぐ外にある新しいFRBの位置は、バーストの供給源がわずかに古いマグネターであることを示唆するかもしれません。
「これらは主にヒントです」とマスイは言います。 「しかし、このバーストの正確なローカリゼーションは、FRBのソースが何歳かの詳細に飛び込むことができるようになりました。それが真ん中に正しければ、それは数千年しか前のことです – 星のために非常に若いです。
繰り返しはありません
新しいFRBが空のどこにあるかを特定することに加えて、科学者はチャイムデータを振り返って、過去に同じ地域で同様のフレアが発生したかどうかを確認しました。 2007年に最初のFRBが発見されて以来、天文学者は4,000を超える無線フレアを検出しました。これらのバーストのほとんどは1回限りです。しかし、数パーセントが繰り返されることが観察されており、頻繁に点滅しています。そして、これらのリピーターのさらに少数が、燃える前にリズミカルな鼓動のようにパターンで点滅します。速い無線バーストを取り巻く中心的な問題は、リピーターと非共同演説者が異なる起源から来ているかどうかです。
科学者たちは、チャイムの6年間のデータを調べて空っぽになりました。この新しいFRBは、少なくとも過去6年間で1回限りのようです。バーストの近接性を考えると、調査結果は特にエキサイティングです。それは非常に近く、非常に明るいので、科学者は環境とその周りの環境を、非回復FRBを生成する可能性のある手がかりのために環境を調べることができます。
「今、私たちは繰り返しと非回復のFRBが異なるかどうかのこの物語の真ん中にいます。これらの観察結果は、パズルの断片をまとめています」とマスイは言います。
「すべてのFRB前駆細胞が同じではないことを示唆する証拠があります」とアンドリューは付け加えます。 「私たちは毎年何百ものFRBをローカライズするために順調に進んでいます。ホスト環境にローカライズされたFRBのより大きなサンプルが、これらの集団の完全な多様性を明らかにするのに役立つことを期待しています。」
チャイムアウトリガーの建設は、ゴードンとベティムーア財団と米国国立科学財団によって資金提供されました。チャイムの建設は、カナダ革新財団とケベック州、オンタリオ州、ブリティッシュコロンビア州の財団によって資金提供されました。
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