Mae pyliau radio gwibgyswllt anhysbys yn ailymddangos mewn amser real

Gan ymestyn dros gannoedd o fetrau mewn cylchedd fylchog gan adael argraff bron yn wag ar wyneb y Ddaear, mae'n ymddangos bod Arsyllfa Arecibo yn Puerto Rico yn rhoi'r un ymddangosiad i wyliwr llygad aderyn ag y mae craterau'r lleuad yn ei wneud i'r llygad dynol o'i arsylwi o'r Ddaear. Gan ei fod yn un o'r rhai mwyaf ar y blaned, mae Arsyllfa Arecibo hefyd yn un o'r ychydig delesgopau sy'n ymdrechu i baratoi'r ffordd ar gyfer dealltwriaeth ddyfnach o faes gofod allgalactig sy'n anhysbys i raddau helaeth. Er nad yw mor llafurus o ran faint o ofod corfforol y mae'n ei ddominyddu, mae Arsyllfa Parkes yn Awstralia (sy'n mesur diamedr cymedrol o 64m) hefyd wedi bod yn ennyn llawer o ddiddordeb ymhlith y gymuned astroffisegwyr ers bron i ddegawd bellach. 

Mae hyn yn bennaf oherwydd yr astroffisegydd Duncan Lorimer, a oedd yn un o’r ymchwilwyr gwreiddiol yn Arsyllfa Parkes i fod wedi datgelu math unigryw a phrin o weithgaredd gofod: pyliau radio gwibgyswllt a oedd, fel y mae’r data’n ei awgrymu, wedi dod o bell ac agos. lleoliad pell iawn y tu allan i'n Llwybr Llaethog ein hunain.

Dechreuodd y cyfan yn ôl yn 2007, pan oedd Lorimer a'i dîm yn sgwrio trwy hen gofnodion o ddata'r telesgop o 2001 ac, yn ôl pob tebyg, daethant ar draws un don radio ar hap, sengl a dwys iawn o ffynhonnell anhysbys. Gwelwyd bod y don radio unigol hon, er ei bod yn para milieiliad yn unig, yn allyrru mwy o egni nag y byddai'r haul mewn miliwn o flynyddoedd. Roedd rhyfeddod y FRB hwn (byrst radio cyflym) ond fel pe bai'n tynnu mwy o sylw wrth i'r tîm ddechrau astudio o ble yn union y daeth y digwyddiad pwerus hwn, a barodd milieiliad o hyd, yn wreiddiol. 

Trwy fesur y sgil-effaith seryddol a elwir yn wasgariad plasma - proses sydd yn ei hanfod yn pennu faint o electronau y mae tonnau radio wedi dod i gysylltiad â nhw ar hyd eu llwybr i atmosffer y ddaear - fe benderfynon nhw fod y pyliau radio cyflym hyn wedi teithio o ymhell y tu hwnt i'r perimedrau o'n galaeth. Mewn gwirionedd, roedd y mesuriadau gwasgariad yn dangos bod y byrstio radio cyflym a welwyd yn 2011 wedi tarddu o dros biliwn o flynyddoedd golau i ffwrdd. I roi hyn mewn persbectif, dim ond 120,000 o flynyddoedd golau yn unig y mae ein galaeth ni yn ei fesur. Gwelwyd bod y tonnau hyn yn dod o 5.5 biliwn o flynyddoedd golau i ffwrdd.

Er mor gyffrous ag y gallai'r darganfyddiad hwn fod wedi ymddangos ar y pryd i'r gymuned astroffisegwyr, mae'r recordiadau diweddaraf o hyrddiau radio cyflym, a ganfuwyd unwaith eto yn Arsyllfa Parkes yn Awstralia, yn dechrau llenwi darn pwysig arall i'r pos allgalactig hwn. Mae'r tîm yn Awstralia nid yn unig wedi recordio un o'r saith ffrwydrad radio cyflym yn unig (hyd y gwyddom ni) dros y 10 mlynedd diwethaf, maen nhw mewn gwirionedd wedi gallu dal y digwyddiad mewn amser real. Oherwydd eu parodrwydd, roedd y tîm yn gallu rhybuddio telesgopau eraill ledled y byd i gyfeirio eu ffocws ar y rhan gywir o'r awyr a pherfformio sganiau atodol ar y pyliau i weld pa donfeddi (os o gwbl) y gellid eu canfod. 

O’r arsylwadau hyn, mae gwyddonwyr wedi dysgu gwybodaeth bwysig nad yw efallai’n dweud wrthym yn union o beth nac o ble mae’r FRB’s yn dod, ond sy’n difrïo’r hyn nad ydyn nhw. Byddai rhai’n dadlau bod gwybod beth nad yw rhywbeth yr un mor bwysig â gwybod beth ydyw, yn enwedig pan fyddwch yn ymdrin â’r mater a allai fod yn dywyll, gan fod llawer llai yn hysbys am y pwnc hwn nag unrhyw gyfadran arall yn y gofod.

Pan fo diffyg mawr o wybodaeth, mae damcaniaethau gwyddonol cadarn ac abswrd yn sicr o godi. Mae cymaint wedi bod yn wir gyda’r pyliau radio dirgel, lle mae Lorimer wedi rhagweld y bydd y sefyllfa ond yn cynyddu dros y degawd nesaf, gan nodi “Am ychydig, bydd mwy o ddamcaniaethau na ffrwydradau unigol a ganfyddir.” 

Mae hyd yn oed wedi cael ei glywed yn cefnogi'r rhagdybiaeth y gallai'r pyliau hyn hyd yn oed fod yn arwydd o ddeallusrwydd allfydol. Clywodd Duncan Lorimer, yr astroffisegydd a arweiniodd y tîm yn Arsyllfa Parkes ac y mae’r FRB’s ers hynny wedi’u henwi ar eu hôl, i degan gyda’r syniad y gallai’r tonnau hyn fod yn ganlyniad i ryw farti cyfeillgar yn ceisio cael hwyl ar fore ‘helo’. o ryw alaeth bell a phell. Dyfynnwyd Lorimer yn ystod cyfweliad â NPR, gan ddweud bod "hyd yn oed trafodaethau wedi bod yn y llenyddiaeth am lofnodion o wareiddiadau allfydol," er nad yw wedi cadarnhau eto a yw'n cefnogi'r honiadau hyn yn llawn. 

Yn wir, mae'r rhan fwyaf o'r gymuned wyddonol yn ymddangos ychydig yn betrusgar i roi unrhyw bwysau yn y rhain, neu unrhyw ddyfalu o ran hynny, gan mai dyna'n union ydyn nhw; damcaniaethau heb unrhyw brawf cadarn.

Cyn bod hyd yn oed unrhyw ddamcaniaethau i’w dadlau, fodd bynnag, roedd gwyddonwyr (tan yn ddiweddar) yn credu’n gyffredinol bod gan yr FRBs yr oedd Lorimer wedi’u casglu o’r data yn ôl yn 2001 achos a lleoliad a oedd yn llawer mwy lleol yn y tir a hyd yn oed yn llai gwreiddiol. mewn tarddiad. Er bod Lorimer a'i dîm wedi casglu un enghraifft o FRB o'u data 2011, nid oedd unrhyw achosion eraill wedi'u cofnodi o'r tonnau radio hyn yn cael eu cynhyrchu naill ai o fewn set ddata Arsyllfa Parkes nac o unrhyw ddyfeisiau eraill o'r un anian ledled y byd. A chan y gwyddys bod gwyddonwyr yn amheus iawn o unrhyw adroddiad neu astudiaeth unigol a gynhyrchwyd heb ryw fath o gadarnhad trydydd parti, dilëwyd pyliau Lorimer fel ffliwc o'r dechnoleg a'i canfuwyd gyntaf. Ymddengys bod yr amheuaeth hon yn cynyddu dim ond pan yn 2013, canfuwyd pedwar byrst arall gan delesgop Parkes, ac eto y tro hwn roedd yr FRBs yn arddangos nodweddion a dynnodd lawer o debygrwydd anghyfforddus i ymyrraeth radio y gwyddys ei fod o darddiad daearol: perytonau.

Roedd gwyddonwyr yn gallu dod i'r casgliad o fesurau gwasgariad uchel yr holltau Lorimer eu bod yn dod o ranbarth seryddol. Mae'r wyddoniaeth dechnegol y tu ôl i'r mesuriad hwn, a fydd yn helpu i ddeall pam y cafodd y tonnau hyn eu camgymryd am perytonau, yn eithaf syml mewn gwirionedd. Po bellaf i ffwrdd yw gwrthrych, y mwyaf o blasma y mae’n rhaid iddo ryngweithio ag ef (h.y. ïonau wedi’u gwefru), sy’n aml yn arwain at sbectrwm gwasgaredig, sy’n golygu y bydd yr amleddau arafach yn cyrraedd ar ôl y rhai cyflymach. Bydd y gofod rhwng yr amseroedd cyrraedd hyn fel arfer yn nodi ffynhonnell darddiad sydd y tu mewn neu'r tu allan i berimedrau ein galaeth. Yn gyffredinol, nid yw'r math hwn o sbectrwm gwasgariad yn digwydd gyda gwrthrychau a geir yn ein galaeth, hynny yw, ac eithrio achos anarferol perytonau. Er eu bod yn gwatwar ymddygiad ffynhonnell sy’n hanu o ofod allgalactig, mewn gwirionedd mae perytonau o darddiad daearol ac, fel yr holltau Lorimer, dim ond Arsyllfa Parkes y maent wedi eu harsylwi. 

Nawr gallwch chi ddechrau gweld sut roedd y gwyddonwyr a gynigiodd ffynhonnell y FRB yn wreiddiol i fod o darddiad nefol yn dechrau cael ei ddadwneud gan eu technoleg eu hunain, nam syml y gellir ei briodoli i ddiffyg amrywiaeth yn eu samplu yn unig. Roedd anghredinwyr a’r rhai sy’n dweud naws yn dod yn fwyfwy petruso’n gyflym ynghylch rhoi statws allgalactig i’r tonnau hyn, cymaint â digwyddiad unigryw, nes iddynt gadarnhau eu bod wedi gweld y tonnau hyn o delesgop arall mewn lleoliad ar wahân. Cytunodd Lorimer hyd yn oed na fyddai ei ganfyddiadau’n cael y math o gyfreithlondeb gwyddonol y mae’r gymuned yn ei fynnu nes bod cadarnhad gan arsyllfa arall yn cael ei gofnodi gan ddefnyddio “gwahanol grwpiau [a], offer gwahanol”.

Ym mis Tachwedd 2012, cafodd gweddïau enbyd Lorimer ac ymchwilwyr eraill a oedd o'r gred bod yr FRBs hyn yn dod o'r tu allan i'n galaeth eu hateb. Canfuwyd FRB12110, ffrwydrad radio cyflym o'r un math a adroddwyd yn Awstralia, yn Arsyllfa Arecibo yn Puerto Rico. Mae'r pellter rhwng Puerto Rico ac Awstralia - tua 17,000 cilometr - yn union y math o ofod yr oedd ymchwilwyr yn gobeithio ei roi rhwng gweld FRBs, gallent nawr gadarnhau nad oedd y tonfeddi estron hyn yn anghysondeb o ran telesgop Parkes na'i leoliad.

Nawr bod yr FRBs hyn wedi profi eu cyfreithlondeb o fewn yr astudiaeth o astroffiseg, y cam nesaf yw darganfod o ble mae'r pyliau hyn yn dod a beth sy'n eu hachosi. Cadarnhaodd profion ar delesgop SWIFT fod 2 ffynhonnell pelydr-X yn bresennol i gyfeiriad yr FRB, ond ar wahân i hynny, ni chanfuwyd unrhyw donfeddi eraill. Drwy beidio â chanfod unrhyw fath arall o weithgaredd yn sbectrwm y tonfeddi eraill, roedd gwyddonwyr yn gallu eithrio llawer o ddamcaniaethau dadleuol eraill rhag cael eu hystyried fel esboniadau dilys am darddiad yr FRB. 

Yn ogystal â pheidio ag arsylwi'r pyliau hyn mewn unrhyw donfedd arall, fe wnaethant ddarganfod bod yr FRBs wedi'u polareiddio'n gylchol yn hytrach na'n llinellol, gan nodi bod yn rhaid iddynt hefyd fod ym mhresenoldeb maes magnetig pwerus. Trwy'r broses o ddileu, mae gwyddonwyr wedi gallu rhannu ffynonellau posibl o'r pyliau hyn yn dri chategori: Tyllau duon yn cwympo (a elwir bellach yn blitzars), fflachiadau anferth a gynhyrchir o fagnetars (sêr niwtron â maes magnetig uchel), neu eu bod yn ganlyniad gwrthdrawiadau rhwng sêr niwtron a thyllau du. Mae gan y tair damcaniaeth y potensial ar hyn o bryd i fod yn ddilys, gan fod y wybodaeth nad ydym yn ei wybod am y pyliau pwerus hyn yn dal i fod yn drech na’r wybodaeth yr ydym wedi’i chatalogio.