Enquêter sur l'énigme de FRB 20180916B
Une campagne d'observation détaillée sur les sursauts radio rapides répétitifs révèle des découvertes intrigantes.
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Table des matières
Les sursauts radio rapides (FRBs) sont de brillantes éclats d'ondes radio qui ne durent que quelques millisecondes. C'est mystérieux parce que les scientifiques essaient encore de comprendre d'où ils viennent et comment ils sont créés. Certaines sources possibles pourraient inclure des Étoiles à neutrons, des trous noirs, ou même de nouveaux types d'événements astrophysiques. Un des aspects intrigants des FRBs est leur potentiel à émettre d'autres types de signaux, comme des signaux optiques ou des rayons X, pendant leur occurrence.
La Campagne sur FRB 20180916B
Dans cette étude, les scientifiques se sont concentrés sur FRB 20180916B, qui est connu pour ses sursauts répétitifs. La recherche a eu lieu sur plusieurs mois, d'octobre 2020 à août 2021. L'objectif principal était d'observer ce FRB dans différentes longueurs d'onde, y compris radio, optique et signaux haute énergie, pour trouver des liens entre ces émissions.
Méthodes d'Observation
L'équipe a utilisé divers télescopes et instruments pour surveiller FRB 20180916B. Ils ont utilisé des Télescopes radio comme le Sardinia Radio Telescope (SRT) et le Giant Metrewave Radio Telescope modernisé (uGMRT) pour détecter les signaux radio. Pour les Observations optiques, ils se sont fiés à des télescopes comme Galileo et Copernico, ainsi qu'à d'autres installations plus petites. Pour les observations haute énergie, ils ont utilisé des instruments spatiaux comme AGILE, Insight-HXMT, INTEGRAL et Swift.
Observations Radio
Les observations par télescope visaient à capturer les sursauts radio émis par FRB 20180916B. Pendant la campagne, le SRT a détecté 14 nouveaux sursauts à une fréquence de 336 MHz, tandis que l'uGMRT a capté sept sursauts à une fréquence de 400 MHz. Les chercheurs se sont concentrés sur la compréhension des motifs et des fréquences de ces émissions radio.
Observations Optiques
En plus des signaux radio, l'équipe a également effectué des observations optiques pour voir si de la lumière était émise pendant les sursauts radio. Ils ont utilisé des compteurs de photons rapides pour capturer toute augmentation significative de lumière autour des moments où les sursauts radio étaient détectés. Cependant, malgré une surveillance extensive, aucun signal optique fort pouvant être lié aux sursauts radio n'a été trouvé.
Observations Haute Énergie
Les observations haute énergie visaient à détecter des émissions de rayons X ou gamma accompagnant les sursauts radio. Plusieurs télescopes spatiaux ont été impliqués dans la surveillance de FRB 20180916B à différents niveaux d'énergie. Cependant, aucune émission haute énergie significative n'a été enregistrée qui pourrait être associée aux sursauts radio pendant les temps observés.
Résultats des Observations
La campagne a réussi à collecter une tonne de données concernant l'activité de FRB 20180916B. Un total de 21 sursauts radio a été détecté, fournissant un aperçu des caractéristiques et des comportements de cette source. Les chercheurs ont remarqué que les sursauts semblaient suivre certains motifs en termes de fréquence et de timing.
Caractéristiques des Sursauts Radio
Les sursauts détectés dans les fréquences radio montraient diverses propriétés, y compris leur largeur et leur force de pic. L'équipe a examiné les relations entre ces caractéristiques et le timing des sursauts, visant à voir s'ils devenaient plus fréquents ou intenses à des intervalles spécifiques.
Limites Supérieures Optiques et Haute Énergie
Malgré les efforts d'observation minutieux, les chercheurs n'ont pu établir que des limites supérieures pour les émissions optiques et haute énergie liées aux sursauts radio. Cela signifie qu'ils pouvaient déterminer la quantité maximale de lumière ou d'énergie qui aurait pu être émise sans vraiment observer de signaux significatifs. Ces limites supérieures aident à réduire les sources et mécanismes potentiels pour les FRBs.
Discussion sur les Défis d'Observation
Les chercheurs ont été confrontés à plusieurs défis tout au long de leur campagne. L'une des principales difficultés pour détecter des contreparties optiques et haute énergie était la distance de FRB 20180916B, qui se trouve à environ 149 millions de parsecs. Cette distance a rendu difficile l'observation de signaux plus faibles qui pourraient être associés aux sursauts.
La Complexité des Observations Multi-longueurs d'Onde
Observer un événement astrophysique à travers différentes longueurs d'onde est une tâche complexe. Chaque type de télescope et d'instrument a ses propres capacités et limitations, ce qui peut affecter les résultats globaux. Quand on combine des données provenant de plusieurs sources, s'assurer que les timings et d'autres facteurs s'alignent est crucial pour faire des comparaisons significatives.
Conclusion et Directions Futures
Cette enquête sur FRB 20180916B a fourni des aperçus précieux sur la nature des Sursauts Radio Rapides et leurs potentielles connexions à d'autres phénomènes astronomiques. Bien que l'équipe ait pu détecter plusieurs sursauts radio, le manque d'émissions optiques ou haute énergie associées souligne la nécessité d'autres recherches. Les futures campagnes pourraient se concentrer sur d'autres FRBs ou améliorer les techniques d'observation pour augmenter les chances de détecter des signaux multi-longueurs d'onde de ces événements mystérieux.
Grâce à une collaboration continue et aux avancées technologiques, les scientifiques espèrent percer les secrets entourant les FRBs et leurs origines, éclairant certains des aspects les plus énigmatiques de notre univers.
Titre: Simultaneous and panchromatic observations of the Fast Radio Burst FRB 20180916B
Résumé: Aims. Fast Radio Bursts are bright radio transients whose origin has not yet explained. The search for a multi-wavelength counterpart of those events can put a tight constrain on the emission mechanism and the progenitor source. Methods. We conducted a multi-wavelength observational campaign on FRB 20180916B between October 2020 and August 2021 during eight activity cycles of the source. Observations were led in the radio band by the SRT both at 336 MHz and 1547 MHz and the uGMRT at 400 MHz. Simultaneous observations have been conducted by the optical telescopes Asiago (Galileo and Copernico), CMO SAI MSU, CAHA 2.2m, RTT-150 and TNG, and X/Gamma-ray detectors on board the AGILE, Insight-HXMT, INTEGRAL and Swift satellites. Results. We present the detection of 14 new bursts detected with the SRT at 336 MHz and seven new bursts with the uGMRT from this source. We provide the deepest prompt upper limits in the optical band fro FRB 20180916B to date. In fact, the TNG/SiFAP2 observation simultaneous to a burst detection by uGMRT gives an upper limit E_optical / E_radio < 1.3 x 10^2. Another burst detected by the SRT at 336 MHz was also co-observed by Insight-HMXT. The non-detection in the X-rays yields an upper limit (1-30 keV band) of E_X-ray / E_radio in the range of (0.9-1.3) x 10^7, depending on which model is considered for the X-ray emission.
Auteurs: M. Trudu, M. Pilia, L. Nicastro, C. Guidorzi, M. Orlandini, L. Zampieri, V. R. Marthi, F. Ambrosino, A. Possenti, M. Burgay, C. Casentini, I. Mereminskiy, V. Savchenko, E. Palazzi, F. Panessa, A. Ridolfi, F. Verrecchia, M. Anedda, G. Bernardi, M. Bachetti, R. Burenin, A. Burtovoi, P. Casella, M. Fiori, F. Frontera, V. Gajjar, A. Gardini, M. Ge, A. Guijarro-Román, A. Ghedina, I. Hermelo, S. Jia, C. Li, J. Liao, X. Li, F. Lu, A. Lutivinov, G. Naletto, P. Ochener, A. Papitto, M. Perri, C. Pittori, B. Safanov, A. Semena, I. Strakhov, M. Tavani, A. Ursi, S. L. Xiong, S. N. Zhang, S. Zheltoukhov
Dernière mise à jour: 2023-05-29 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2305.18628
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.18628
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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