Astronomie s více posly - Multi-messenger astronomy - Wikipedia
Astronomie s více posly je astronomie na základě koordinovaného pozorování a interpretace různorodých „poselských“ signálů. Meziplanetární sondy mohou navštěvovat objekty ve sluneční soustavě, ale kromě toho se informace musí spoléhat na „extrasolární posly“. Čtyři extrasolární poslové jsou elektromagnetická radiace, gravitační vlny, neutrina, a kosmické paprsky. Jsou vytvořeny různými astrofyzikálními procesy, a tak odhalují různé informace o jejich zdrojích.
Hlavní zdroje pro více poslů mimo EU heliosféra se očekává, že budou kompaktní binární páry (černé díry a neutronové hvězdy ), supernovy nepravidelné neutronové hvězdy, záblesky gama záření, aktivní galaktická jádra, a relativistické trysky.[1][2][3] Níže uvedená tabulka uvádí několik typů událostí a očekávaných poslů.
Detekce od jednoho posla a nedetekce od jiného posla může být také informativní.[4]
Typ události | Elektromagnetické | Kosmické paprsky | Gravitační vlny | Neutrina | Příklad |
---|---|---|---|---|---|
Sluneční erupce | Ano | Ano | - | - | SOL1942-02-28[5][ověření se nezdařilo ] |
Supernova | Ano | - | předpovídal[6] | Ano | SN 1987A |
Sloučení neutronové hvězdy | Ano | - | Ano | předpovídal[7] | GW170817 |
Blazar | Ano | možný | - | Ano | TXS 0506 + 056 |
Sítě
The Systém včasného varování Supernova (SNEWS), založená v roce 1999 v Brookhaven National Laboratory a automatizovaný od roku 2005, kombinuje více detektorů neutrin pro generování výstrah supernovy.
Astrophysical Multimessenger Observatory Network (AMON),[8] vytvořeno v roce 2013,[9] je širší a ambicióznější projekt, který má usnadnit sdílení předběžných pozorování a podpořit hledání „podprahových“ událostí, které nejsou vnímatelné pro žádný jednotlivý nástroj. Je založen na Pennsylvania State University.
Milníky
- 40. léta: Někteří kosmické paprsky jsou identifikovány jako formující se v sluneční erupce.[5]
- 1987: Supernova SN 1987A emitoval neutrina byly zjištěny na Kamiokande -II, IMB a Baksan observatoře neutrin, pár hodin před detekcí světla supernovy optickými dalekohledy.
- Srpna 2017: A kolize neutronových hvězd v galaxii NGC 4993 produkoval signál gravitační vlny GW170817, kterou pozoroval LIGO /Panna spolupráce. Po 1,7 sekundách to bylo pozorováno jako výbuch gama záření GRB 170817A u Fermiho gama kosmický dalekohled a INTEGRÁLNÍ a jeho optický protějšek SSS17a byl detekován o 11 hodin později na Hvězdárna Las Campanas, poté Hubbleův vesmírný dalekohled a Kamera temné energie. Ultrafialové pozorování Hvězdárna Neil Gehrels Swift, Rentgenová pozorování Chandra X-ray Observatory a rádio vyjádření Karl G. Jansky Very Large Array doplnil detekci. Jednalo se o první událost gravitačních vln pozorovanou u elektromagnetického protějšku, což znamenalo významný průlom pro astronomii s více posly.[10] Nepozorování neutrin bylo připisováno silným proudům trysek mimo osu.[11] Dne 9. prosince 2017 oznámili astronomové zjasnění rentgenových emisí z GW170817 / GRB 170817A / SSS17a.[12][13]
- Září 2017 (oznámeno v červenci 2018): 22. září extrémně vysoká energie[14] (asi 290 TeV) neutrinová událost IceCube-170922A[15] byl zaznamenán Kostka ledu Spolupráce,[16][17] který vyslal výstrahu se souřadnicemi pro možný zdroj. Detekce gama paprsků nad 100 MeV metodou Fermi-LAT Spolupráce[18] a mezi 100 GeV a 400 GeV podle KOUZLO Spolupráce[19] z blazar TXS 0506 + 056 (hlášeno 28. září a 4. října) bylo považováno za polohově konzistentní s neutrinovým signálem.[20] Signály lze vysvětlit protony ultravysoké energie zrychlené v tryskách Blazar, produkující neutrální piony (rozpadající se na gama paprsky) a nabité piony (rozpadající se na neutrina).[21] Toto je poprvé, co a detektor neutrin byl použit k lokalizaci objektu ve vesmíru a byl identifikován zdroj kosmického záření.[20][22][23][24][25]
Reference
- ^ Bartos, Imre; Kowalski, Marek (2017). Multimessenger Astronomy. Publikování IOP. Bibcode:2017muas.book ..... B. doi:10.1088/978-0-7503-1369-8. ISBN 978-0-7503-1369-8.
- ^ Franckowiak, Anna (2017). „Multimessenger Astronomy with Neutrinos“. Journal of Physics: Conference Series. 888 (12009): 012009. Bibcode:2017JPhCS.888a2009F. doi:10.1088/1742-6596/888/1/012009.
- ^ Branchesi, Marica (2016). „Astronomie s více posly: gravitační vlny, neutrina, fotony a kosmické paprsky“. Journal of Physics: Conference Series. 718 (22004): 022004. Bibcode:2016JPhCS.718b2004B. doi:10.1088/1742-6596/718/2/022004.
- ^ Abadie, J .; et al. (The LIGO Collaboration) (2012). "Důsledky pro počátky GRB 051103 z pozorování LIGO". Astrofyzikální deník. 755 (1): 2. arXiv:1201.4413. Bibcode:2012ApJ ... 755 ... 2A. doi:10.1088 / 0004-637X / 755/1/2.
- ^ A b Spurio, Maurizio (2015). Částice a astrofyzika: přístup více poslů. Knihovna astronomie a astrofyziky. Springer. str. 46. doi:10.1007/978-3-319-08051-2. ISBN 978-3-319-08050-5.
- ^ Skupina teorie supernovy: Katalog podpisů gravitačních vln Supernovy s jádrem-sbalení
- ^ „Žádné emise neutrin z fúze binárních neutronových hvězd“. 16. října 2017. Citováno 20. července 2018.
- ^ Domovská stránka AMON
- ^ Smith, M.W.E .; et al. (Květen 2013). „Astrophysical Multimessenger Observatory Network (AMON)“ (PDF). Astroparticle Physics. 45: 56–70. arXiv:1211.5602. Bibcode:2013APh .... 45 ... 56S. doi:10.1016 / j.astropartphys.2013.03.003. hdl:2060/20140006956.
- ^ Landau, Elizabeth; Chou, Felicia; Washington, Dewayne; Porter, Molly (16. října 2017). „Mise NASA zachytí první světlo z události gravitačních vln“. NASA. Citováno 17. října 2017.
- ^ Albert, A .; et al. (ANTARES, IceCube a observatoř Pierra Augera) (16. října 2017). „Hledání vysokoenergetických neutrin z fúze binárních neutronových hvězd GW170817 s ANTARES, IceCube a observatoří Pierra Augera“. Astrofyzikální deník. 850 (2): L35. arXiv:1710.05839. Bibcode:2017ApJ ... 850L..35A. doi:10.3847 / 2041-8213 / aa9aed.
- ^ Haggard, Daryl; Ruan, John J .; Nynka, Melania; Kalogera, Vicky; Evans, Phil (9. prosince 2017). „LIGO / Virgo GW170817: Rozjasňující rentgenová emise z GW170817 / GRB170817A / SSS17a - ATel # 11041“. Telegram astronoma. Citováno 9. prosince 2017.
- ^ Margutti, R .; Fong, W .; Eftekharl, T .; Alexander, E .; Chornock, R. (7. prosince 2017). „LIGO / Virgo GW170817: Chandra rentgenové zesvětlení protějšku 108 dní od fúze - ATel # 11037“. Telegram astronoma. Citováno 9. prosince 2017.
- ^ Finkbeiner, A. (2017-09-22). „Nová éra astronomie s více cestujícími“. Scientific American. 318 (5): 36–41. doi:10.1038 / scientificamerican0518-36. PMID 29672499.
- ^ https://gcn.gsfc.nasa.gov/gcn/gcn3/21916.gcn3
- ^ Cleary, D. (12.7.2018). „Přízračná částice zachycená v polárním ledu zavádí nový způsob pohledu na vesmír“. Věda. doi:10.1126 / science.aau7505.
- ^ Spolupráce IceCube (12. 7. 2018). "Emise neutrina ze směru blazar TXS 0506 + 056 před výstrahou IceCube-170922A". Věda. 361 (6398): 147–151. arXiv:1807.08794. Bibcode:2018Sci ... 361..147I. doi:10.1126 / science.aat2890. PMID 30002248.
- ^ „ATel # 10791: Detekce Fermi-LAT zvýšené aktivity gama záření TXS 0506 + 056, umístěná uvnitř oblasti chyby IceCube-170922A“.
- ^ Mirzoyan, Razmik (04.10.2017). „ATel # 10817: První detekce VHE gama paprsků pomocí MAGIC ze směru v souladu s nedávnou událostí EHE neutrin IceCube-170922A“. Astronomerstelegram.org. Citováno 2018-07-16.
- ^ A b Aartsen; et al. (Týmy IceCube Collaboration, Fermi-LAT, MAGIC, AGILE, ASAS-SN, HAWC, HESS, INTEGRAL, Kanata, Kiso, Kapteyn, Liverpool Telescope, Subaru, Swift / NuSTAR, VERITAS, VLA / 17B-403 týmy) (12. července 2018). „Pozorování více cestujících planoucího blazaru se shodovala s vysokoenergetickým neutrinem IceCube-170922A“. Věda. 361 (6398): eaat1378. arXiv:1807.08816. Bibcode:2018Sci ... 361.1378I. doi:10.1126 / science.aat1378. PMID 30002226.
- ^ De Angelis, Alessandro; Pimenta, Mario (2018). Úvod do fyziky částic a astročástic (multimessenger astronomie a její základy fyziky částic). Springer. doi:10.1007/978-3-319-78181-5. ISBN 978-3-319-78181-5.
- ^ Aartsen; et al. (IceCube Collaboration) (12. července 2018). "Emise neutrina ze směru blazar TXS 0506 + 056 před výstrahou IceCube-170922A". Věda. 361 (6398): 147–151. arXiv:1807.08794. Bibcode:2018Sci ... 361..147I. doi:10.1126 / science.aat2890. PMID 30002248.
- ^ Sbohem, Dennisi (12. července 2018). „Přišlo to z černé díry a přistálo v Antarktidě - astronomové poprvé následovali kosmická neutrina do ohnivého srdce supermasivního blazaru“. The New York Times. Citováno 13. července 2018.
- ^ „Neutrino, které zasáhlo Antarktidu, vystopovalo galaxii vzdálenou 3,7 miliardy světelných let“. Opatrovník. 12. července 2018. Citováno 12. července 2018.
- ^ „Zdroj kosmické„ duchové “částice odhalen“. BBC. 12. července 2018. Citováno 12. července 2018.
externí odkazy
- AMON webová stránka