Nepoznati ultrabrzi radio rafali se ponovo pojavljuju u realnom vremenu

Protežući se stotinama metara u zjapećem opsegu ostavljajući gotovo prazan otisak na površini Zemlje, opservatorija Arecibo u Portoriku izgleda da posmatraču iz ptičje perspektive daje isti izgled kao što mesečevi krateri za ljudsko oko kada se posmatraju sa Zemlje. S obzirom na to da je jedan od najvećih na planeti, opservatorija Arecibo je također jedan od rijetkih teleskopa koji nastoji utrti put za dublje razumijevanje uvelike lijevo nepoznatog polja ekstragalaktičkog prostora. Iako nije tako zahtjevna po količini fizičkog prostora kojom dominira, opservatorija Parkes u Australiji (skromnih 64 m u prečniku) takođe izaziva veliko interesovanje među astrofizičarskom zajednicom već skoro deceniju. 

Ovo je dijelom posljedica astrofizičara Duncana Lorimera, koji je bio jedan od prvobitnih istraživača na opservatoriji Parkes koji je otkrio jedinstvenu i rijetku vrstu svemirske aktivnosti: ultrabrze radio rafale koji su bili, kako podaci sugeriraju, daleke i veoma udaljena lokacija izvan našeg Mliječnog puta.

Sve je počelo davne 2007. godine, kada su Lorimer i njegov tim prelistavali stare zapise podataka teleskopa iz 2001. godine i, slučajno, naišli na jedan nasumičan, pojedinačni i veoma intenzivan radio talas nepoznatog izvora. Ovaj jedinstveni radio talas, iako traje samo milisekundu, emituje više energije nego što bi Sunce emitovalo za milion godina. Činilo se da je neobičnost ovog FRB-a (brzog radio rafala) samo privukla više pažnje kada je tim počeo da proučava odakle je tačno došao ovaj moćni događaj koji je trajao milisekunde. 

Mjerenjem astronomske nuspojave zvane disperzija plazme - procesa koji u suštini određuje količinu elektrona s kojima su radio valovi došli u kontakt na svom putu do Zemljine atmosfere - utvrdili su da su ovi brzi radio rafali putovali daleko izvan perimetara naše galaksije. U stvari, mjerenja disperzije su pokazala da je brzi radio prasak uočen 2011. godine potekao sa udaljenosti od preko milijardu svjetlosnih godina. Da to stavimo u perspektivu, naša sopstvena galaksija meri samo 120,000 svetlosnih godina u svom prečniku. Vidjelo se da ovi valovi dolaze sa udaljenosti od 5.5 milijardi svjetlosnih godina.

Koliko god ovo otkriće u to vrijeme izgledalo uzbudljivo za zajednicu astrofizičara, najnoviji snimci brzih radio rafala, koji su još jednom otkriveni u opservatoriju Parkes u Australiji, počinju da ispunjavaju još jedan važan dio ove ekstragalaktičke slagalice. Tim u Australiji ne samo da je snimio jedan od sedam brzih radio rafala (prema našim saznanjima) u proteklih 10 godina, oni su zapravo bili u mogućnosti da snime događaj u realnom vremenu. Zbog svoje pripremljenosti, tim je bio u mogućnosti da upozori druge teleskope širom svijeta da usmjere svoj fokus na ispravan dio neba i izvedu pomoćna skeniranja rafala kako bi vidjeli koje (ako ih ima) talasne dužine mogu biti otkrivene. 

Iz ovih zapažanja, naučnici su naučili važne informacije koje nam možda ne govore tačno šta ili odakle FRB-ovi dolaze, ali diskredituju ono što nisu. Neki bi tvrdili da je znati šta nešto nije jednako važno kao i znati šta jeste, posebno kada se bavite potencijalno tamnom materijom, jer se o ovoj temi zna mnogo manje nego bilo koji drugi fakultet u svemiru.

Kada postoji veliki nedostatak znanja, naučne teorije i zdrave i apsurdne moraju se pojaviti. Takav je bio slučaj sa misterioznim radio rafalima, gdje je Lorimer predvidio da će se situacija samo širiti u narednoj deceniji, navodeći da će "neko vrijeme biti više teorija nego pojedinačnih otkrivenih rafala". 

Čak se čulo da podržava pretpostavku da bi ovi rafali čak mogli biti znak vanzemaljske inteligencije. Duncan Lorimer, astrofizičar koji je vodio tim u opservatoriji Parkes i po kome su FRB-ovi od tada dobili ime, čulo se da se poigrava s idejom da bi ovi valovi mogli biti rezultat nekog prijateljskog marsovca koji je pokušao izvući jutarnji 'zdravo' iz neke daleke i daleke galaksije. Lorimer je citiran tokom intervjua za NPR, rekavši da je "u literaturi čak bilo diskusija o potpisima vanzemaljskih civilizacija", iako on tek treba da potvrdi da li u potpunosti podržava ove navode. 

U stvari, čini se da većina naučne zajednice malo okleva da prida bilo kakvu težinu ovim, ili bilo kakvim, u tom slučaju, spekulacijama jer su upravo takve; teorije bez ikakvog zvučnog dokaza.

Međutim, prije nego što je bilo ikakvih teorija koje bi se mogle osporiti, naučnici su (do nedavno) vjerovali da FRB-ovi koje je Lorimer prvobitno prikupio iz podataka još 2001. imaju uzrok i lokaciju koji su mnogo više lokalni na terenu i još manje originalni. po poreklu. Dok su Lorimer i njegov tim prikupili jedan primjer FRB-a iz svojih podataka iz 2011. godine, nije bilo drugih zabilježenih primjera proizvodnje ovih radio valova bilo iz skupa podataka Opservatorije Parkes ili bilo kojeg drugog uređaja koji ima isto mišljenje širom svijeta. A kako je poznato da su naučnici vrlo skeptični prema bilo kojem jedinom izvještaju ili studiji proizvedenoj bez neke vrste potvrde treće strane, Lorimerovi rafali su otpisani kao slučajnost tehnologije koja ih je prva otkrila. Činilo se da se ova sumnja samo povećala kada su 2013. godine Parkesov teleskop detektovao još četiri praska, ali ovog puta FRB-ovi su pokazali osobine koje su imale mnogo neprijatnih sličnosti sa radio smetnjama za koje se zna da su zemaljskog porijekla: peritoni.

Naučnici su mogli zaključiti na osnovu mjera visoke disperzije Lorimerovih praska da su oni iz astronomskog područja. Tehnička nauka koja stoji iza ovog mjerenja, koja će pomoći da se shvati zašto su ovi valovi pomiješani sa peritonima, zapravo je prilično jednostavna. Što je objekt udaljeniji, sa više plazme mora da stupi u interakciju (tj. nabijenih jona), što često dovodi do raspršenog spektra, što znači da će sporije frekvencije stizati nakon bržih. Razmak između ovih vremena dolaska obično će ukazivati ​​na izvorni izvor koji se nalazi unutar ili izvan perimetra naše galaksije. Ova vrsta spektra disperzije generalno se ne javlja kod objekata koji se nalaze u našoj galaksiji, osim u neobičnom slučaju peritona. Iako se rugaju ponašanju izvora koji potječe iz ekstragalaktičkog svemira, peritoni su u stvari zemaljskog porijekla i, poput Lorimerovih eksplozija, samo ih je promatrala Parkesova opservatorija. 

Sada možete početi da uviđate kako su naučnici koji su prvobitno predložili da je izvor FRB-a nebeskog porekla počeli da se poništavaju sopstvenom tehnologijom, što je jednostavna greška koja se može pripisati samo nedostatku raznolikosti u njihovim uzorcima. Nevjernici i zagovornici su brzo postajali sve više i više oklijevali oko dodjele ovim valovima ekstragalaktičkog statusa, u tolikoj mjeri kao jedinstvenog događaja, sve dok nisu potvrdili viđenje ovih valova s ​​drugog teleskopa na drugoj lokaciji. Lorimer se čak složio da njegovim nalazima neće biti data vrsta naučnog legitimiteta koji zajednica zahtijeva sve dok se ne zabilježi potvrda iz druge opservatorije koristeći "različite grupe [i], različitu opremu".

U novembru 2012. godine, očajničke molitve Lorimera i drugih istraživača koji su vjerovali da ovi FRB-ovi dolaze izvan naše galaksije su imali svoj odgovor. FRB12110, brzi radio-rafal iste vrste zabilježen u Australiji, otkriven je u opservatoriji Arecibo u Portoriku. Udaljenost između Portorika i Australije - otprilike 17,000 kilometara - je upravo ona vrsta prostora za koji su se istraživači nadali da će postaviti između opažanja FRB-a, sada su mogli potvrditi da ove vanzemaljske valne dužine nisu anomalija ni Parkesovog teleskopa ni njegove lokacije.

Sada kada su ovi FRB-ovi dokazali svoju legitimnost u okviru studija astrofizike, sljedeći korak je da se otkrije odakle ovi prasci zapravo dolaze i šta ih uzrokuje. Testiranje na SWIFT teleskopu potvrdilo je da su u pravcu FRB-a prisutna 2 izvora rendgenskih zraka, ali osim toga nisu otkrivene druge talasne dužine. Ne otkrivajući nikakvu drugu vrstu aktivnosti u spektru drugih talasnih dužina, naučnici su uspeli da isključe mnoge druge suprotstavljene teorije iz razmatranja kao validna objašnjenja za poreklo FRB-a. 

Osim što nisu uočili ove praske ni na jednoj drugoj talasnoj dužini, otkrili su da su FRB-ovi kružno polarizovani, a ne linearni, što ukazuje da moraju biti u prisustvu nekog snažnog magnetnog polja. Kroz proces eliminacije, naučnici su uspjeli podijeliti moguće izvore ovih eksplozija u tri kategorije: crne rupe koje se urušavaju (sada poznate kao blitzars), džinovske baklje proizvedene od magnetara (neutronske zvijezde s visokim magnetnim poljem) ili da su rezultat sudara između neutronskih zvijezda i crnih rupa. Sve tri teorije u ovom trenutku imaju potencijal da budu validne, jer informacije koje ne znamo o ovim snažnim praskama još uvijek nadmašuju znanje koje smo katalogizirali.