Kosmiczne audycje radiowe stają się coraz ciekawsze

Przychodzą nagle, z różnych stron wszechświata, stanowią kakofonię wielu częstotliwości i ucinają się już po kilku milisekundach. Do niedawna uważano, że sygnały te się nie powtarzają. Jednak kilka lat temu jeden z FRB złamał tę zasadę i do dziś od czasu do czasu tak się dzieje. Jak donosił Nature w styczniu, niedawno odkryto drugi taki przypadek.

Poprzedni powtarzający się szybki błysk radia (FRB – ) pochodzi z małej galaktyki karłowatej w konstelacji Rydwanu, oddalonej o około 3 miliardy lat świetlnych. Przynajmniej tak nam się wydaje, bo podany jest jedynie kierunek. Być może wysyła go inny obiekt, którego nie widzimy.

W artykule opublikowanym w Nature naukowcy podają, że kanadyjski radioteleskop CHIME (kanadyjski eksperyment mapowania intensywności wodoru) zarejestrowano trzynaście nowych rozbłysków radiowych, w tym sześć z jednego punktu na niebie. Szacuje się, że ich źródło znajduje się w odległości 1,5 miliarda lat świetlnych, czyli dwa razy bliżej miejsca, w którym wyemitowano pierwszy powtarzający się sygnał.

Nowe narzędzie – nowe odkrycia

Pierwszy FRB odkryto w 2007 roku i od tego czasu potwierdziliśmy obecność ponad pięćdziesięciu źródeł takich impulsów. Trwają milisekundy, ale ich energia jest porównywalna z energią wytwarzaną przez Słońce w ciągu miesiąca. Szacuje się, że każdego dnia na Ziemię dociera nawet pięć tysięcy takich ognisk, jednak nie jesteśmy w stanie ich wszystkich zarejestrować, gdyż nie wiadomo, kiedy i gdzie wystąpią.

Radioteleskop CHIME został zaprojektowany specjalnie do wykrywania tego rodzaju zjawisk. Znajduje się w dolinie Okanagan w Kolumbii Brytyjskiej i składa się z czterech dużych półcylindrycznych anten, które codziennie skanują całe północne niebo. Spośród trzynastu sygnałów zarejestrowanych od lipca do października 2018 r. jeden dochodzący z tego samego miejsca powtórzył się sześciokrotnie. Naukowcy nazwali to wydarzenie FRB 180814.J0422 + 73. Charakterystyka sygnału była podobna FRB121102który był pierwszym znanym nam powtórzeniem z tego samego miejsca.

Co ciekawe, FRB w CHIME zostało po raz pierwszy zarejestrowane tylko na częstotliwościach rzędu 400 MHz. Wcześniejsze odkrycia rozbłysków radiowych dokonywano najczęściej na dość wysokich częstotliwościach, bliskich częstotliwościom radiowym. 1,4 GHz. Wykrycia następowały maksymalnie przy 8 GHz, jednak znane nam FRB nie pojawiały się na częstotliwościach poniżej 700 MHz – pomimo licznych prób ich wykrycia na tej długości fali.

Wykryte rozbłyski różnią się między sobą m.in rozproszenie czasu (dyspersja oznacza, że ​​wraz ze wzrostem częstotliwości odbieranej fali fragmenty tego samego sygnału zarejestrowane na określonych częstotliwościach docierają później do odbiorcy). Jeden z nowych FRB ma bardzo niską wartość dyspersji, co może oznaczać, że jego źródło znajduje się stosunkowo blisko Ziemi (sygnał nie jest bardzo rozproszony, więc mógł dotrzeć do nas ze stosunkowo niewielkiej odległości). W innym przypadku wykryty FRB składa się z wielu pojedynczych, następujących po sobie rozbłysków – a jak dotąd znamy tylko kilka.

Łączne właściwości wszystkich rozbłysków w nowej próbce zdają się sugerować, że pochodzą one głównie z obszarów, które rozpraszają fale radiowe silniej niż rozproszony ośrodek międzygwiazdowy obecny w naszej Drodze Mlecznej. Niezależnie od tego, jakie jest ich źródło, FRB powstają w ten sposób. w pobliżu wysokich stężeń substancjitakie jak centra aktywnych galaktyk lub pozostałości po supernowych.

Astronomowie wkrótce będą mieli nowe, potężne narzędzie, które to umożliwi przebieg kwadratowy, tj. sieć radioteleskopów zlokalizowana w różnych częściach naszej planety, o łącznej powierzchni jednego kilometra kwadratowego. SKA będzie pięćdziesiąt razy czulszy od jakiegokolwiek innego znanego radioteleskopu, co umożliwi mu rejestrację i dokładne badanie takich szybkich rozbłysków radiowych, a następnie określenie źródła ich promieniowania. Pierwsze obserwacje z wykorzystaniem tego systemu powinny nastąpić w 2020 roku.

Sztuczna inteligencja widziała więcej

We wrześniu ubiegłego roku pojawiła się informacja, że ​​dzięki zastosowaniu metod sztucznej inteligencji możliwe było dokładniejsze zbadanie rozbłysków radiowych wysyłanych przez wspomniany obiekt FRB 121102 i usystematyzowanie wiedzy na jego temat.

Za rok 400 konieczne było przeanalizowanie 2017 terabajtów danych. Aby odsłuchać dane z Teleskop Zielonego Banku wykryto nowe impulsy z tajemniczego źródła nawrotów FRB 121102. Wcześniej omijano je konwencjonalnymi metodami. Jak zauważają naukowcy, sygnały nie układały się w regularny wzór.

W ramach programu przeprowadzono nowe badanie (jego współtwórcą był Stephen Hawking), którego celem jest badanie wszechświata. Dokładniej rzecz ujmując, chodziło o kolejne etapy podprojektu, określanego jako próba znalezienia dowodów na istnienie pozaziemskiej inteligencji. Jest realizowany w porozumieniu z USTAWIĆ(), znany od wielu lat projekt naukowy, którego zadaniem jest poszukiwanie sygnałów od cywilizacji pozaziemskich.

Sam Instytut SETI korzysta Siatka teleskopowa Allenapróbując uzyskać dane w pasmach częstotliwości wyższych niż poprzednio wykorzystywane w obserwacjach. Nowy cyfrowy sprzęt analityczny planowany dla obserwatoriów umożliwi zarówno wykrywanie, jak i obserwację impulsów częstotliwości, których nie jest w stanie wykryć żaden inny instrument. Większość badaczy zwraca uwagę, że aby móc powiedzieć więcej na temat FRB, trzeba to zrobić wiele innych odkryć. Nie dziesiątki, ale tysiące.

Jedno ze zlokalizowanych źródeł FRB

Obcy są zupełnie niepotrzebni

Od czasu zarejestrowania pierwszych FRB badacze próbują ustalić ich przyczyny. Choć w fantazjach science fiction naukowcy raczej nie kojarzą FRB z obcymi cywilizacjami, postrzegają je raczej jako konsekwencje zderzeń potężnych obiektów kosmicznych, na przykład czarnych dziur czy obiektów zwanych magnetarami.

W sumie znanych jest już kilkanaście hipotez dotyczących tajemniczych sygnałów.

Jeden z nich twierdzi, że pochodził szybko obracające się gwiazdy neutronowe.

Drugim jest to, że pochodzą one z kosmicznych kataklizmów takich jak wybuchy supernowych lub zapadnięcie się gwiazdy neutronowej do czarnych dziur.

Inny szuka wyjaśnienia w teoretycznych obiektach astronomicznych tzw migacze. Blitzar to odmiana gwiazdy neutronowej, która ma wystarczającą masę, aby zamienić się w czarną dziurę, ale jest to utrudniane przez siłę odśrodkową wynikającą z dużej prędkości obrotowej gwiazdy.

Kolejna hipoteza, choć nie ostatnia na liście, sugeruje istnienie tzw skontaktuj się z systemami binarnymito znaczy dwie gwiazdy krążące bardzo blisko siebie.

FRB 121102 i niedawno odkryte sygnały FRB 180814.J0422+73, które zostały odebrane wielokrotnie z tego samego źródła, wydają się wykluczać jednorazowe zdarzenia kosmiczne, takie jak supernowe czy zderzenia gwiazd neutronowych. Z drugiej strony, czy powinna istnieć tylko jedna przyczyna FRB? Być może takie sygnały wysyłane są w wyniku różnych zjawisk zachodzących w przestrzeni?

Oczywiście nie brakuje opinii, że źródłem sygnałów jest zaawansowana cywilizacja pozaziemska. Na przykład zaproponowano teorię, że FRB może być wycieki z nadajników wielkość planetyzasilanie sond międzygwiazdowych w odległych galaktykach. Takie nadajniki można wykorzystać do napędzania międzygwiezdnych żagli statków kosmicznych. Wykorzystana moc wystarczyłaby do wysłania w przestrzeń kosmiczną około miliona ton ładunku. Takie założenia przyjmuje m.in. Manasvi Lingam z Uniwersytetu Harvarda.

Jednak tzw zasada brzytwy OckhamaZgodnie z którą, wyjaśniając różne zjawiska, należy starać się być prostym. Dobrze wiemy, że emisja radiowa towarzyszy wielu obiektom i procesom we Wszechświecie. Nie musimy szukać egzotycznych wyjaśnień FRB, po prostu dlatego, że nie jesteśmy jeszcze w stanie powiązać tych wybuchów ze zjawiskami, które obserwujemy.