Tundmatud ülikiired raadiosaated ilmuvad reaalajas uuesti

Puerto Ricos asuv Arecibo observatoorium, mis ulatub haigutava ümbermõõduga sadade meetrite ulatuses, jättes Maa pinnale peaaegu tühja jälje, näib olevat linnulennult samasugune nagu Kuu kraatrid Maalt vaadeldes. Arvestades, et see on üks planeedi suurimaid, on Arecibo observatoorium ka üks väheseid teleskoope, mis püüab sillutada teed suuremalt jaolt tundmatu ekstragalaktilise kosmosevälja sügavamale mõistmisele. Kuigi Austraalias asuv Parkesi observatoorium (mille läbimõõt on tagasihoidlik 64 meetrit) pole domineeriva füüsilise ruumi poolest nii kulukas, on see juba peaaegu kümme aastat astrofüüsikute kogukonnas suurt huvi tekitanud. 

Selle põhjuseks on suuresti astrofüüsik Duncan Lorimer, kes oli üks Parkesi observatooriumi esialgsetest teadlastest, kes avastas ainulaadse ja haruldase kosmosetegevuse: ülikiired raadiopursked, mis pärinevad, nagu andmed viitavad, kaugelt ja kaugelt. väga kauge asukoht väljaspool meie Linnuteed.

Kõik sai alguse 2007. aastal, kui Lorimer ja tema meeskond uurisid vanu 2001. aasta teleskoobi andmeid ja juhuslikult sattusid nad ühele juhuslikule, üksikule ja väga intensiivsele tundmatu allika raadiolainele. Kuigi see ainulaadne raadiolaine kestis vaid millisekundi, kiirgas see rohkem energiat kui päike miljoni aasta pärast. Selle FRB (kiire raadiolaine) veidrus paistis ainult rohkem tähelepanu tõmbavat, kui meeskond hakkas uurima, kust täpselt see võimas, millisekundipikkune sündmus alguse sai. 

Mõõtes astronoomilist kõrvalmõju, mida nimetatakse plasma dispersiooniks – protsess, mis määrab põhiliselt elektronide hulga, millega raadiolained on oma teekonnal Maa atmosfääri kokku puutunud –, tegid nad kindlaks, et need kiired raadiosaapad olid levinud kaugelt perimeetritest. meie galaktikast. Tegelikult näitasid dispersioonimõõtmised, et 2011. aastal täheldatud kiire raadiopurse oli pärit enam kui miljardi valgusaasta kauguselt. Selle perspektiivi silmas pidades mõõdab meie enda galaktika läbimõõt vaid 120,000 5.5 valgusaastat. Need lained pärinevad XNUMX miljardi valgusaasta kauguselt.

Nii põnev, kui see avastus tollal astrofüüsikute kogukonna jaoks tundus, hakkavad viimased kiirete raadiopurskete salvestised, mis taas tuvastati Austraalias Parkesi observatooriumis, täitma selle ekstragalaktilise pusle teise olulise osa. Austraalia meeskond pole viimase 10 aasta jooksul salvestanud mitte ainult ühe seitsmest ainsast kiirest raadiosaatest (meile teadaolevalt), vaid neil on olnud võimalik sündmust reaalajas jälgida. Nende valmisoleku tõttu suutis meeskond hoiatada teisi teleskoobid üle maailma, et nad suunaksid oma fookuse õigele taevaosale ja teostaksid lisaskaneeringuid, et näha, milliseid (kui üldse) lainepikkusi on võimalik tuvastada. 

Nende tähelepanekute põhjal on teadlased õppinud olulist teavet, mis ei pruugi meile täpselt öelda, millest või kust FRB-d pärinevad, kuid mis diskrediteerib seda, mida nad ei ole. Mõned väidavad, et teadmine, mis miski ei ole, on sama oluline kui teadmine, mis see on, eriti kui tegemist on potentsiaalselt tumeda ainega, kuna selle teema kohta teatakse palju vähem kui mis tahes muust kosmoseteaduskonnast.

Teadmiste suure puudumise korral tekivad kindlasti nii põhjendatud kui absurdsed teaduslikud teooriad. Nii on juhtunud salapäraste raadiopursketega, kus Lorimer on ennustanud, et olukord järgmise kümnendi jooksul vaid vohab, öeldes, et "mõnda aega on teooriaid rohkem kui üksikuid tuvastatud purskeid." 

Temalt on kuulda isegi väidet, et need pursked võivad olla isegi märk maavälisest intelligentsusest, toetamas. Parkesi observatooriumi meeskonda juhtinud astrofüüsik Duncan Lorimer, kelle järgi FRB-d on sellest ajast peale oma nime saanud, mängis mõttega, et need lained võivad olla tingitud mõne sõbraliku marsilase katsest hommikust "tere" välja öelda. mõnest kaugest ja kaugest galaktikast. Lorimerit tsiteeriti NPR-ile antud intervjuus, öeldes, et "kirjanduses on isegi arutelusid maaväliste tsivilisatsioonide allkirjade üle", kuigi ta ei ole veel kinnitanud, kas ta toetab neid väiteid täielikult. 

Tegelikult näib suurem osa teadusringkondadest pisut kõhklevat, kas nendele või mis tahes spekulatsioonidele tähtsust omistada, kuna need on just sellised; teooriad ilma helitõendita.

Kuid enne, kui teooriaid vaidlustada ei olnud, uskusid teadlased (kuni viimase ajani) laialdaselt (kuni viimase ajani) FRB-de, mille Lorimer oli andmete põhjal kogunud 2001. aastal, põhjus ja asukoht, mis on maastikul palju lokaalsem ja veelgi vähem originaalne. päritolult. Kuigi Lorimer ja tema meeskond olid oma 2011. aasta andmetest kogunud ühe FRB eksemplari, ei leitud ühtegi teist registreeritud juhtumit, kus neid raadiolaineid oleks tekitatud Parkesi vaatluskeskuse andmekogust ega muudest sarnaselt mõtlevatest seadmetest üle maailma. Ja kuna teadlased on teadaolevalt väga skeptilised iga ainsa aruande või uuringu suhtes, mis on koostatud ilma mingisuguse kolmanda osapoole kinnituseta, siis loeti Lorimeri pursked maha kui selle tehnoloogia juhus, mis selle esmalt tuvastas. See kahtlus näis ainult suurenevat, kui 2013. aastal tuvastas Parkesi teleskoop veel neli purset, kuid seekord näitasid FRB-d tunnuseid, mis tõid palju ebamugavaid sarnasusi teadaolevalt maapealse päritoluga raadiohäiretega: perütonid.

Teadlased suutsid Lorimeri pursete suure hajuvuse põhjal järeldada, et need olid pärit astronoomilisest piirkonnast. Selle mõõtmise taga olev tehniline teadus, mis aitab mõista, miks neid laineid perütonidega ekslikult peeti, on tegelikult üsna lihtne. Mida kaugemal objekt on, seda rohkema plasmaga peab see suhtlema (st laetud ioonidega), mille tulemuseks on sageli hajutatud spekter, mis tähendab, et aeglasemad sagedused jõuavad pärast kiiremaid. Nende saabumisaegade vaheline ruum näitab tavaliselt lähteallikat, mis asub meie galaktika perimeetrites või väljaspool seda. Seda tüüpi dispersioonispektrit meie galaktikast leitud objektidel üldiselt ei esine, välja arvatud ebatavaline perütonide juhtum. Ehkki pilkavad galaktilisest kosmosest pärit allika käitumist, on perütoonid tegelikult maapealset päritolu ja sarnaselt Lorimeri pursketele on neid täheldanud ainult Parkesi vaatluskeskus. 

Nüüd võite hakata nägema, kuidas teadlased, kes algselt pakkusid FRB-de allikaks taevalikku päritolu, hakkasid nende endi tehnoloogia tõttu kaotama. See on lihtne viga, mida saab seostada ainult nende proovide mitmekesisuse puudumisega. Uskmatud ja vasturääkijad muutusid kiiresti üha kõhklevamaks nendele lainetele galaktikavälise staatuse andmise suhtes, niivõrd unikaalse sündmusena, kuni nad olid kinnitanud nende lainete nägemust teisest teleskoobist eraldi kohas. Lorimer nõustus isegi, et tema leidudele ei anta sellist teaduslikku legitiimsust, mida kogukond nõuab, kuni kinnitus teisest vaatluskeskusest on registreeritud, kasutades "erinevaid rühmi [ja] erinevaid seadmeid".

2012. aasta novembris said vastuse Lorimeri ja teiste teadlaste meeleheitlikud palved, kes uskusid, et need FRB-d on pärit väljastpoolt meie galaktikat. Puerto Ricos asuvas Arecibo observatooriumis tuvastati Austraalias teatatud samalaadne kiire raadiosaade FRB12110. Puerto Rico ja Austraalia vaheline kaugus - ligikaudu 17,000 XNUMX kilomeetrit - on just selline ruum, mille teadlased lootsid FRB-de vaatlemise vahele paigutada. Nüüd võisid nad kinnitada, et need tulnukate lainepikkused ei olnud Parkesi teleskoobi ega selle asukoha anomaalia.

Nüüd, kui need FRB-d on astrofüüsika uurimisel tõestanud oma legitiimsust, on järgmine samm välja selgitada, kust need pursked tegelikult pärinevad ja mis neid põhjustab. SWIFT-teleskoobi testimine kinnitas, et FRB suunas on 2 röntgenikiirguse allikat, kuid peale selle ei tuvastatud muid lainepikkusi. Kuna teadlased ei tuvastanud teiste lainepikkuste spektris mingit muud tüüpi aktiivsust, suutsid teadlased välistada, et paljud teised vastuvaidlevad teooriad oleksid FRB päritolu kehtivad selgitused. 

Lisaks sellele, et nad ei vaadelnud neid purskeid ühelgi muul lainepikkusel, avastasid nad, et FRB-d olid pigem ringpolariseeritud kui lineaarsed, mis näitab, et need peavad olema ka mõne võimsa magnetvälja juuresolekul. Likvideerimisprotsessi kaudu on teadlased suutnud jagada nende purskete võimalikud allikad kolme kategooriasse: kokkuvarisevad mustad augud (nüüd tuntud kui blitsarid), magnetaridest (kõrge magnetväljaga neutrontähed) tekitatud hiiglaslikud sähvatused. on neutrontähtede ja mustade aukude kokkupõrgete tulemus. Kõigil kolmel teoorial on praegu potentsiaali kehtida, kuna teave, mida me nende võimsate purskete kohta ei tea, kaalub endiselt üles teadmised, mille oleme katalooginud.