Багатоканальна астрономія (англ. multi-messenger astronomy) — астрономія, заснована на скоординованому спостереженні та інтерпретації сигналів, реєструємих в різних каналах, таких як електромагнітне випромінювання, гравітаційні хвилі, нейтрино та космічні промені. Вони породжуються різними астрофізичними процесами, і тому розкривають різну інформацію про їхні джерела.
Очікується, що основними багатоканальними джерелами за межами геліосфери будуть компактні подвійні пари (чорні діри та нейтронні зорі), наднові зорі, неправильні нейтронні зірки, гамма-спалахи, активні ядра галактик та релятивістські джети. У таблиці нижче наведено кілька типів подій і очікуваних каналів.
Виявлення в одному каналі та відсутність сигналу в інших також може бути інформативним.
Тип події | Електромагнітний | Космічні промені | Гравітаційні хвилі | нейтрино | приклад |
---|---|---|---|---|---|
Сонячний спалах | так | так | - | - | SOL1942-02-28 |
Наднова | так | - | передбачений | так | SN 1987A |
Злиття нейтронних зірок | так | - | так | передбачений | GW170817 |
Блазар | так | можливо | - | так | (IceCube) |
Активне галактичне ядро | так | можливо | так | Messier 77 (IceCube) | |
Подія приливного зриву | так | можливо | можливо | так | AT2019dsg (IceCube) AT2019fdr (IceCube) |
Мережі
Система раннього попередження про наднову [en], створена в 1999 році в Брукхейвенській національній лабораторії та автоматизована з 2005 року, об'єднує кілька детекторів нейтрино для генерування попереджень про наднову. (Див. також нейтринну астрономія).
Мережа обсерваторій астрофізичних мультимесенджерів (AMON), створена в 2013 році, є ширшим і амбітнішим проектом, спрямованим на полегшення обміну попередніми спостереженнями та заохочення пошуку «підпорогових» подій, які не помітні для будь-який окремий інструмент. Він базується в Університеті штату Пенсільванія.
Віхи
- 1940-ті: Визначено, що деякі космічні промені утворюються під час сонячних спалахів.
- 1987: Наднова SN 1987A випромінювала нейтрино, які були зареєстровані в нейтринних обсерваторіях Kamiokande-II, IMB і Baksan, за кілька годин до того, як світло наднової було виявлено оптичними телескопами.
- Серпень 2017: Злиття нейтронних зір у галактиці NGC 4993 спричинило гравітаційну хвилю GW170817, яку спостерігали детектори LIGO/Virgo. Через 1,7 секунди його спостерігали як гамма-спалах GRB 170817A космічними гамма-телескопами Fermi та INTEGRAL, а його оптичний аналог SSS17a було виявлено через 11 годин в обсерваторії Лас-Кампанас, а потім космічним телескопом Габбла та Dark Energy Survey. Ультрафіолетові спостереження Swift, рентгенівські спостереження Чандра та радіоспостереження на Дуже великому масиві доповнили виявлення. Це була перша подія гравітаційної хвилі, яка спостерігалася з електромагнітним аналогом, тим самим знаменуючи значний прорив в багатоканальній астрономії. Неспостереження нейтрино було пояснено тим, що струмені були сильно відхилені від осі. У жовтні 2020 року астрономи повідомили про триваюче рентгенівське випромінювання від GW170817/GRB 170817A/SSS17a.
- Вересень 2017 (оголошення — липень 2018): 22 вересня IceCube зареєстрував нейтрино надзвичайно високої енергії (близько 290 ТеВ) і надіслав сповіщення з координатами можливого джерела. Виявлення гамма-променів з енергією понад 100 МеВ на Fermi-LAT та між 100—400 ГеВ на MAGIC від блазара (повідомлено 28 вересня та 4 жовтня відповідно) узгоджувалось за розташуванням з сигналом нейтрино. Сигнали можна пояснити тим, що протони надвисокої енергії прискорюються в струменях блазарів, утворюючи нейтральні піони (які розпадаються на гамма-промені) і заряджені піони (які розпадаються на нейтрино). Це перший випадок, коли детектор нейтрино був використаний для визначення місцезнаходження об'єкта в космосі та ідентифікації джерела космічних променів.
- Жовтень 2019 (оголошення — лютий 2021): 1 жовтня на IceCube було виявлено нейтрино високої енергії, і подальші вимірювання у видимому світлі, ультрафіолетовому випромінюванні, рентгенівських променях і радіохвилях визначили подію приливного руйнування як можливе джерело.
- Листопад 2019 (оголошення — червень 2022): друге нейтрино високої енергії, виявлене IceCube, пов'язане з подією приливного руйнування AT2019fdr.
- Червень 2023: астрономи використали новий каскадний нейтринний метод, щоб вперше виявити вивільнення нейтрино з галактичної площини Чумацького Шляху, створивши першу карту Галактики на основі нейтрино.
Примітки
- Bartos, Imre; Kowalski, Marek (2017). Multimessenger Astronomy. IOP Publishing. Bibcode:2017muas.book.....B. doi:10.1088/978-0-7503-1369-8. ISBN .
- 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). Multi-messenger astronomy: gravitational waves, neutrinos, photons, and cosmic rays. Journal of Physics: Conference Series. 718 (22004): 022004. Bibcode:2016JPhCS.718b2004B. doi:10.1088/1742-6596/718/2/022004.
- Abadie, J. (2012). Implications for the origins of GRB 051103 from the LIGO observations. The Astrophysical Journal. 755: 2. arXiv:1201.4413. Bibcode:2012ApJ...755....2A. doi:10.1088/0004-637X/755/1/2.
- Supernova Theory Group: Core-Collapse Supernova Gravitational Wave Signature Catalog
- No neutrino emission from a binary neutron star merger. 16 October 2017. Процитовано 20 July 2018.
- IceCube Collaboration*†; Abbasi, R.; Ackermann, M.; Adams, J.; Aguilar, J. A.; Ahlers, M.; Ahrens, M.; Alameddine, J. M.; Alispach, C. (4 листопада 2022). Evidence for neutrino emission from the nearby active galaxy NGC 1068. Science (англ.). 378 (6619): 538—543. arXiv:2211.09972. Bibcode:2022Sci...378..538I. doi:10.1126/science.abg3395. ISSN 0036-8075. PMID 36378962.
- Staff (3 November 2022). IceCube neutrinos give us first glimpse into the inner depths of an active galaxy. IceCube (амер.). Процитовано 23 листопада 2022.
- A tidal disruption event coincident with a high-energy neutrino (free preprint)
- Reusch, Simeon; Stein, Robert; Kowalski, Marek; van Velzen, Sjoert; Franckowiak, Anna; Lunardini, Cecilia; Murase, Kohta; Winter, Walter; Miller-Jones, James C. A. (3 червня 2022). Candidate Tidal Disruption Event AT2019fdr Coincident with a High-Energy Neutrino. Physical Review Letters. 128 (22): 221101. arXiv:2111.09390. Bibcode:2022PhRvL.128v1101R. doi:10.1103/PhysRevLett.128.221101. PMID 35714251.
- . Архів оригіналу за 30 вересня 2018. Процитовано 11 грудня 2023.
- Smith, M.W.E. та ін. (May 2013). The 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.
- Spurio, Maurizio (2015). Particles and Astrophysics: A Multi-Messenger Approach. Astronomy and Astrophysics Library. Springer. с. 46. doi:10.1007/978-3-319-08051-2. ISBN .
- Landau, Elizabeth; Chou, Felicia; Washington, Dewayne; Porter, Molly (16 October 2017). NASA Missions Catch First Light from a Gravitational-Wave Event. NASA. Процитовано 17 October 2017.
- Albert, A. (16 Oct 2017). Search for high-energy neutrinos from binary neutron star merger GW170817 with ANTARES, IceCube, and the Pierre Auger Observatory. The Astrophysical Journal. 850 (2): L35. arXiv:1710.05839. Bibcode:2017ApJ...850L..35A. doi:10.3847/2041-8213/aa9aed.
- Starr, Michelle (12 жовтня 2020). Astronomers Detect Eerie Glow Still Radiating From Neutron Star Collision Years Later. ScienceAlert (амер.). Процитовано 4 січня 2023.
- Cleary, D. (12 липня 2018). Ghostly particle caught in polar ice ushers in new way to look at the universe. Science. doi:10.1126/science.aau7505.
- Finkbeiner, A. (22 вересня 2017). The New Era of Multimessenger Astronomy. Scientific American. 318 (5): 36—41. doi:10.1038/scientificamerican0518-36. PMID 29672499.
- IceCube Collaboration (12 липня 2018). Neutrino emission from the direction of the blazar TXS 0506+056 prior to the IceCube-170922A alert. Science. 361 (6398): 147—151. arXiv:1807.08794. Bibcode:2018Sci...361..147I. doi:10.1126/science.aat2890. PMID 30002248.
- ATel #10791: Fermi-LAT detection of increased gamma-ray activity of TXS 0506+056, located inside the IceCube-170922A error region.
- Mirzoyan, Razmik (4 жовтня 2017). ATel #10817: First-time detection of VHE gamma rays by MAGIC from a direction consistent with the recent EHE neutrino event IceCube-170922A. Astronomerstelegram.org. Процитовано 16 липня 2018.
- Aartsen (12 July 2018). Multimessenger observations of a flaring blazar coincident with high-energy neutrino IceCube-170922A. Science. 361 (6398): eaat1378. arXiv:1807.08816. Bibcode:2018Sci...361.1378I. doi:10.1126/science.aat1378. PMID 30002226.
- De Angelis, Alessandro; Pimenta, Mario (2018). Introduction to particle and astroparticle physics (multimessenger astronomy and its particle physics foundations). Springer. doi:10.1007/978-3-319-78181-5. ISBN .
- Aartsen (12 July 2018). Neutrino emission from the direction of the blazar TXS 0506+056 prior to the IceCube-170922A alert. Science. 361 (6398): 147—151. arXiv:1807.08794. Bibcode:2018Sci...361..147I. doi:10.1126/science.aat2890. PMID 30002248.
- (12 липня 2018). It Came From a Black Hole, and Landed in Antarctica - For the first time, astronomers followed cosmic neutrinos into the fire-spitting heart of a supermassive blazar. The New York Times. Процитовано 13 липня 2018.
- Neutrino that struck Antarctica traced to galaxy 3.7bn light years away. The Guardian. 12 липня 2018. Процитовано 12 липня 2018.
- Source of cosmic 'ghost' particle revealed. BBC. 12 липня 2018. Процитовано 12 July 2018.
- Buchanan, Mark (3 червня 2022). Neutrinos from a Black Hole Snack. Physics (англ.). 15: 77. Bibcode:2022PhyOJ..15...77B. doi:10.1103/Physics.15.77.
- Wright, Katherine (2023). Milky Way Viewed through Neutrinos. Physics. Physics 16, 115 (29 June 2023). 16: 115. doi:10.1103/Physics.16.115. Процитовано 1 July 2023.
Kurahashi Neilson first came up with the idea to use cascade neutrinos to map the Milky Way in 2015.
- Chang, Kenneth (29 June 2023). Neutrinos Build a Ghostly Map of the Milky Way - Astronomers for the first time detected neutrinos that originated within our local galaxy using a new technique. The New York Times. Архів оригіналу за 29 June 2023. Процитовано 30 June 2023.
- IceCube Collaboration (29 June 2023). Observation of high-energy neutrinos from the Galactic plane. Science. 380 (6652): 1338—1343. arXiv:2307.04427. doi:10.1126/science.adc9818. Архів оригіналу за 30 June 2023. Процитовано 30 June 2023.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Bagatokanalna astronomiya angl multi messenger astronomy astronomiya zasnovana na skoordinovanomu sposterezhenni ta interpretaciyi signaliv reyestruyemih v riznih kanalah takih yak elektromagnitne viprominyuvannya gravitacijni hvili nejtrino ta kosmichni promeni Voni porodzhuyutsya riznimi astrofizichnimi procesami i tomu rozkrivayut riznu informaciyu pro yihni dzherela Ochikuyetsya sho osnovnimi bagatokanalnimi dzherelami za mezhami geliosferi budut kompaktni podvijni pari chorni diri ta nejtronni zori nadnovi zori nepravilni nejtronni zirki gamma spalahi aktivni yadra galaktik ta relyativistski dzheti U tablici nizhche navedeno kilka tipiv podij i ochikuvanih kanaliv Viyavlennya v odnomu kanali ta vidsutnist signalu v inshih takozh mozhe buti informativnim Tip podiyi Elektromagnitnij Kosmichni promeni Gravitacijni hvili nejtrino priklad Sonyachnij spalah tak tak SOL1942 02 28 Nadnova tak peredbachenij tak SN 1987A Zlittya nejtronnih zirok tak tak peredbachenij GW170817 Blazar tak mozhlivo tak TXS 0506 056 IceCube Aktivne galaktichne yadro tak mozhlivo tak Messier 77 IceCube Podiya prilivnogo zrivu tak mozhlivo mozhlivo tak AT2019dsg IceCube AT2019fdr IceCube MerezhiSistema rannogo poperedzhennya pro nadnovu en stvorena v 1999 roci v Brukhejvenskij nacionalnij laboratoriyi ta avtomatizovana z 2005 roku ob yednuye kilka detektoriv nejtrino dlya generuvannya poperedzhen pro nadnovu Div takozh nejtrinnu astronomiya Merezha observatorij astrofizichnih multimesendzheriv AMON stvorena v 2013 roci ye shirshim i ambitnishim proektom spryamovanim na polegshennya obminu poperednimi sposterezhennyami ta zaohochennya poshuku pidporogovih podij yaki ne pomitni dlya bud yakij okremij instrument Vin bazuyetsya v Universiteti shtatu Pensilvaniya Vihi1940 ti Viznacheno sho deyaki kosmichni promeni utvoryuyutsya pid chas sonyachnih spalahiv 1987 Nadnova SN 1987A viprominyuvala nejtrino yaki buli zareyestrovani v nejtrinnih observatoriyah Kamiokande II IMB i Baksan za kilka godin do togo yak svitlo nadnovoyi bulo viyavleno optichnimi teleskopami Serpen 2017 Zlittya nejtronnih zir u galaktici NGC 4993 sprichinilo gravitacijnu hvilyu GW170817 yaku sposterigali detektori LIGO Virgo Cherez 1 7 sekundi jogo sposterigali yak gamma spalah GRB 170817A kosmichnimi gamma teleskopami Fermi ta INTEGRAL a jogo optichnij analog SSS17a bulo viyavleno cherez 11 godin v observatoriyi Las Kampanas a potim kosmichnim teleskopom Gabbla ta Dark Energy Survey Ultrafioletovi sposterezhennya Swift rentgenivski sposterezhennya Chandra ta radiosposterezhennya na Duzhe velikomu masivi dopovnili viyavlennya Ce bula persha podiya gravitacijnoyi hvili yaka sposterigalasya z elektromagnitnim analogom tim samim znamenuyuchi znachnij proriv v bagatokanalnij astronomiyi Nesposterezhennya nejtrino bulo poyasneno tim sho strumeni buli silno vidhileni vid osi U zhovtni 2020 roku astronomi povidomili pro trivayuche rentgenivske viprominyuvannya vid GW170817 GRB 170817A SSS17a Veresen 2017 ogoloshennya lipen 2018 22 veresnya IceCube zareyestruvav nejtrino nadzvichajno visokoyi energiyi blizko 290 TeV IceCube 170922A i nadislav spovishennya z koordinatami mozhlivogo dzherela Viyavlennya gamma promeniv z energiyeyu ponad 100 MeV na Fermi LAT ta mizh 100 400 GeV na MAGIC vid blazara TXS 0506 056 povidomleno 28 veresnya ta 4 zhovtnya vidpovidno uzgodzhuvalos za roztashuvannyam z signalom nejtrino Signali mozhna poyasniti tim sho protoni nadvisokoyi energiyi priskoryuyutsya v strumenyah blazariv utvoryuyuchi nejtralni pioni yaki rozpadayutsya na gamma promeni i zaryadzheni pioni yaki rozpadayutsya na nejtrino Ce pershij vipadok koli detektor nejtrino buv vikoristanij dlya viznachennya misceznahodzhennya ob yekta v kosmosi ta identifikaciyi dzherela kosmichnih promeniv Zhovten 2019 ogoloshennya lyutij 2021 1 zhovtnya na IceCube bulo viyavleno nejtrino visokoyi energiyi i podalshi vimiryuvannya u vidimomu svitli ultrafioletovomu viprominyuvanni rentgenivskih promenyah i radiohvilyah viznachili podiyu prilivnogo rujnuvannya yak mozhlive dzherelo Listopad 2019 ogoloshennya cherven 2022 druge nejtrino visokoyi energiyi viyavlene IceCube pov yazane z podiyeyu prilivnogo rujnuvannya AT2019fdr Cherven 2023 astronomi vikoristali novij kaskadnij nejtrinnij metod shob vpershe viyaviti vivilnennya nejtrino z galaktichnoyi ploshini Chumackogo Shlyahu stvorivshi pershu kartu Galaktiki na osnovi nejtrino PrimitkiBartos Imre Kowalski Marek 2017 Multimessenger Astronomy IOP Publishing 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 Multi messenger astronomy gravitational waves neutrinos photons and cosmic rays Journal of Physics Conference Series 718 22004 022004 Bibcode 2016JPhCS 718b2004B doi 10 1088 1742 6596 718 2 022004 Abadie J 2012 Implications for the origins of GRB 051103 from the LIGO observations The Astrophysical Journal 755 2 arXiv 1201 4413 Bibcode 2012ApJ 755 2A doi 10 1088 0004 637X 755 1 2 Supernova Theory Group Core Collapse Supernova Gravitational Wave Signature Catalog No neutrino emission from a binary neutron star merger 16 October 2017 Procitovano 20 July 2018 IceCube Collaboration Abbasi R Ackermann M Adams J Aguilar J A Ahlers M Ahrens M Alameddine J M Alispach C 4 listopada 2022 Evidence for neutrino emission from the nearby active galaxy NGC 1068 Science angl 378 6619 538 543 arXiv 2211 09972 Bibcode 2022Sci 378 538I doi 10 1126 science abg3395 ISSN 0036 8075 PMID 36378962 Staff 3 November 2022 IceCube neutrinos give us first glimpse into the inner depths of an active galaxy IceCube amer Procitovano 23 listopada 2022 A tidal disruption event coincident with a high energy neutrino free preprint Reusch Simeon Stein Robert Kowalski Marek van Velzen Sjoert Franckowiak Anna Lunardini Cecilia Murase Kohta Winter Walter Miller Jones James C A 3 chervnya 2022 Candidate Tidal Disruption Event AT2019fdr Coincident with a High Energy Neutrino Physical Review Letters 128 22 221101 arXiv 2111 09390 Bibcode 2022PhRvL 128v1101R doi 10 1103 PhysRevLett 128 221101 PMID 35714251 Arhiv originalu za 30 veresnya 2018 Procitovano 11 grudnya 2023 Smith M W E ta in May 2013 The 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 Spurio Maurizio 2015 Particles and Astrophysics A Multi Messenger Approach Astronomy and Astrophysics Library Springer s 46 doi 10 1007 978 3 319 08051 2 ISBN 978 3 319 08050 5 Landau Elizabeth Chou Felicia Washington Dewayne Porter Molly 16 October 2017 NASA Missions Catch First Light from a Gravitational Wave Event NASA Procitovano 17 October 2017 Albert A 16 Oct 2017 Search for high energy neutrinos from binary neutron star merger GW170817 with ANTARES IceCube and the Pierre Auger Observatory The Astrophysical Journal 850 2 L35 arXiv 1710 05839 Bibcode 2017ApJ 850L 35A doi 10 3847 2041 8213 aa9aed Starr Michelle 12 zhovtnya 2020 Astronomers Detect Eerie Glow Still Radiating From Neutron Star Collision Years Later ScienceAlert amer Procitovano 4 sichnya 2023 Cleary D 12 lipnya 2018 Ghostly particle caught in polar ice ushers in new way to look at the universe Science doi 10 1126 science aau7505 Finkbeiner A 22 veresnya 2017 The New Era of Multimessenger Astronomy Scientific American 318 5 36 41 doi 10 1038 scientificamerican0518 36 PMID 29672499 IceCube Collaboration 12 lipnya 2018 Neutrino emission from the direction of the blazar TXS 0506 056 prior to the IceCube 170922A alert Science 361 6398 147 151 arXiv 1807 08794 Bibcode 2018Sci 361 147I doi 10 1126 science aat2890 PMID 30002248 ATel 10791 Fermi LAT detection of increased gamma ray activity of TXS 0506 056 located inside the IceCube 170922A error region Mirzoyan Razmik 4 zhovtnya 2017 ATel 10817 First time detection of VHE gamma rays by MAGIC from a direction consistent with the recent EHE neutrino event IceCube 170922A Astronomerstelegram org Procitovano 16 lipnya 2018 Aartsen 12 July 2018 Multimessenger observations of a flaring blazar coincident with high energy neutrino IceCube 170922A Science 361 6398 eaat1378 arXiv 1807 08816 Bibcode 2018Sci 361 1378I doi 10 1126 science aat1378 PMID 30002226 De Angelis Alessandro Pimenta Mario 2018 Introduction to particle and astroparticle physics multimessenger astronomy and its particle physics foundations Springer doi 10 1007 978 3 319 78181 5 ISBN 978 3 319 78181 5 Aartsen 12 July 2018 Neutrino emission from the direction of the blazar TXS 0506 056 prior to the IceCube 170922A alert Science 361 6398 147 151 arXiv 1807 08794 Bibcode 2018Sci 361 147I doi 10 1126 science aat2890 PMID 30002248 12 lipnya 2018 It Came From a Black Hole and Landed in Antarctica For the first time astronomers followed cosmic neutrinos into the fire spitting heart of a supermassive blazar The New York Times Procitovano 13 lipnya 2018 Neutrino that struck Antarctica traced to galaxy 3 7bn light years away The Guardian 12 lipnya 2018 Procitovano 12 lipnya 2018 Source of cosmic ghost particle revealed BBC 12 lipnya 2018 Procitovano 12 July 2018 Buchanan Mark 3 chervnya 2022 Neutrinos from a Black Hole Snack Physics angl 15 77 Bibcode 2022PhyOJ 15 77B doi 10 1103 Physics 15 77 Wright Katherine 2023 Milky Way Viewed through Neutrinos Physics Physics 16 115 29 June 2023 16 115 doi 10 1103 Physics 16 115 Procitovano 1 July 2023 Kurahashi Neilson first came up with the idea to use cascade neutrinos to map the Milky Way in 2015 Chang Kenneth 29 June 2023 Neutrinos Build a Ghostly Map of the Milky Way Astronomers for the first time detected neutrinos that originated within our local galaxy using a new technique The New York Times Arhiv originalu za 29 June 2023 Procitovano 30 June 2023 IceCube Collaboration 29 June 2023 Observation of high energy neutrinos from the Galactic plane Science 380 6652 1338 1343 arXiv 2307 04427 doi 10 1126 science adc9818 Arhiv originalu za 30 June 2023 Procitovano 30 June 2023