Unbekende ultrasnelle radio-bursts ferskine wer yn realtime

It Arecibo Observatory yn Puerto Rico, oerspant hûnderten meters yn in gapjende omtrek, wêrtroch't in hast lege ôfdruk op it ierdoerflak efterlit, liket it itselde uterlik te jaan oan in fûgelwachter as de kraters fan 'e moanne dogge foar it minsklik each as se fan 'e ierde observearre wurde. Yn betinken nommen dat it ien fan 'e grutste op' e planeet is, is it Arecibo Observatory ek ien fan 'e pear teleskopen dy't stribbet om it paad te effen foar in djipper begryp fan it foar it grutste part-lofts ûnbekende fjild fan ekstragalaktyske romte. Hoewol net sa konsumearjend yn 'e hoemannichte fysike romte dy't it dominearret, hat it Parkes Observatory yn Austraalje (mei in beskieden 64m yn diameter) ek al in protte belangstelling genereard ûnder de astrofysikermienskip foar hast in desennium no. 

Dit is foar in grut part te tankjen oan astrofysikus Duncan Lorimer, dy't ien fan 'e oarspronklike ûndersikers wie by it Parkes Observatory dy't in unike en seldsume soarte fan romteaktiviteit ûntdutsen hat: ultrasnelle radio-bursts dy't fan, sa't de gegevens suggerearje, in fier en hiel fiere lokaasje bûten ús eigen Milky Way.

It begûn allegear werom yn 2007, doe't Lorimer en syn team troch âlde records fan 'e teleskoop syn gegevens út 2001 skoarden en, as tafal dat it wol, kamen se ien willekeurige, inkele en heul yntinse radioweach fan in ûnbekende boarne tsjin. Dizze singulêre radioweach, hoewol duorre mar in millisekonde, waard sjoen te emittearjen mear enerzjy as de sinne soe yn in miljoen jier. De nuverens fan dizze FRB (snelle radio burst) like allinnich mear omtinken te lûken doe't it team begon te studearjen wêr't krekt dit krêftige, millisekonde duorjende barren yn earste ynstânsje kaam. 

Troch in mjitting fan 'e astronomyske by-effekt neamd plasmadispersje - in proses dat yn wêzen bepaalt de hoemannichte elektroanen dy't radiogolven yn kontakt komme mei har paad nei de atmosfear fan' e ierde - bepale se dat dizze snelle radio-útbarstingen fan fier bûten de perimeter wiene reizge. fan ús galaxy. Yn feite, de dispersion mjittingen oanjûn dat de snelle radio burst waarnommen yn 2011 wie ûntstien út mear as in miljard ljochtjierren fuort. Om dit yn perspektyf te setten, mjit ús eigen galaxy mar mar 120,000 ljochtjierren yn har diameter. It waard sjoen dat dizze weagen fan 5.5 miljard ljochtjierren fuort kamen.

Sa spannend as dizze ûntdekking op it stuit like foar de astrofysikermienskip, begjinne de meast resinte opnames fan rappe radio-bursts, dy't nochris op it Parkes Observatory yn Austraalje waarden ûntdutsen, in oar wichtich stik te foljen oan dizze ekstragalaktyske puzel. It team yn Austraalje hat net allinich ien fan 'e ienige sân rappe radio-bursts (foar ús witten) fan' e ôfrûne 10 jier opnommen, se hawwe it barren eins yn realtime kinne fange. Fanwegen har reewilligens koe it team oare teleskopen om 'e wrâld warskôgje om har fokus te rjochtsjen op it juste diel fan' e himel en subsidiêre scans op 'e bursts út te fieren om te sjen hokker (as ien) golflingten koene wurde ûntdutsen. 

Ut dizze waarnimmings hawwe wittenskippers wichtige ynformaasje leard dy't ús miskien net krekt fertelle wat of wêr't de FRB's weikomme, mar dy't wol diskredyt meitsje wat se net binne. Guon soene beweare dat witten wat iets net is like wichtich is as witten wat it is, benammen as jo te krijen hawwe mei de potensjeel tsjustere matearje, om't d'r folle minder bekend is oer dit ûnderwerp dan elke oare fakulteit yn 'e romte.

As der in grut gebrek oan kennis is, sille wittenskiplike teoryen sawol lûd as absurd ûntstean. Dat hat it gefal west mei de mysterieuze radio-bursts, wêr't Lorimer hat foarsein dat de situaasje allinich yn 'e kommende desennia sil proliferearje, en stelde dat "In skoftlang sille d'r mear teoryen wêze dan yndividuele ûntdutsen bursts." 

Hy is sels heard om it tinken te stypjen dat dizze bursts sels in teken wêze kinne fan bûtenierdske yntelliginsje. Duncan Lorimer, de astrofysikus dy't it team liede by it Parkes Observatory en nei wa't de FRB's sûnt neamd binne, waard heard te boartsje mei it idee dat dizze weagen it gefolch wêze kinne fan in freonlike martian dy't besocht in moarn 'hallo' út te moardzjen út guon fiere en fiere galaxy. Lorimer waard oanhelle tidens in ynterview mei NPR, en sei dat "d'r sels diskusjes west hawwe yn 'e literatuer oer hantekeningen fan bûtenierdske beskavingen," hoewol hy noch moat befestigje oft hy dizze beskuldigingen folslein stipet. 

Yn feite, de mearderheid fan 'e wittenskiplike mienskip liket in bytsje wifkjend te pleatsen gjin gewicht yn dizze, of wat foar dy saak, spekulaasjes as se binne krekt dat; teoryen sûnder lûdbewiis.

Foardat d'r sels teoryen wiene om te bestriden, lykwols, waarden de FRB's dy't Lorimer oarspronklik sammele út de gegevens werom yn 2001 troch wittenskippers (oant koartlyn) rûnom leaud dat se in oarsaak en lokaasje hawwe dy't folle mear lokaal wie yn it terrein en noch minder oarspronklik yn oarsprong. Wylst Lorimer en syn team ien eksimplaar fan in FRB hie sammele út har 2011-gegevens, wiene d'r gjin oare opnommen eksimplaren fan dizze radiogolven dy't waarden produsearre út sawol binnen de Parkes Observatory-dataset as fan oare like-minded apparaten om 'e wrâld. En om't wittenskippers bekend binne dat se heul skeptysk binne oer elke ienige rapport of stúdzje produsearre sûnder in soarte fan befestiging fan tredden, waarden de Lorimer-bursts ôfskreaun as in fluks fan 'e technology dy't it earst hie ûntdutsen. Dit fermoeden like allinich te fergrutsjen doe't yn 2013 noch fjouwer bursts waarden ûntdutsen troch de Parkes-teleskoop, mar dizze kear lieten de FRB's trekken sjen dy't in protte ûngemaklike oerienkomsten lutsen mei in radio-ynterferinsje dy't bekend wie fan ierdske komôf: perytons.

Wittenskippers koene út de hege ferspriedingsmaatregels fan 'e Lorimer-bursts konkludearje dat se út in astronomyske regio wiene. De technyske wittenskip efter dizze mjitting, dy't sil helpe om te begripen wêrom't dizze weagen waarden fersinne mei peryton, is eins frij simpel. Hoe fierder in objekt fuort is, hoe mear plasma it mei ynteraksje moat (dus opladen ioanen), wat faaks resultearret yn in ferspraat spektrum, wat betsjut dat de stadigere frekwinsjes nei de flugger komme. De romte tusken wannear't dizze oankomsttiden binne sil typysk in oarsprongsboarne oanjaan dy't binnen of bûten de perimeters fan ús galaxy is. Dit soarte fan dispersion spektrum komt oer it algemien net foar mei objekten fûn yn ús galaxy, dat is útsein foar it ûngewoane gefal fan perytons. Al bespot it gedrach fan in boarne dy't komt út ekstragalaktyske romte, perytons binne yn feite fan ierdske komôf en binne, lykas de Lorimer-bursts, allinich waarnommen troch it Parkes Observatory. 

Jo kinne no begjinne te sjen hoe't de wittenskippers dy't oarspronklik foarstelden dat de boarne fan 'e FRB's fan in himelske komôf wiene, begon te wurden ûngedien makke troch har eigen technology, in ienfâldige flater dy't allinich kin wurde taskreaun oan in gebrek oan ferskaat yn har samplings. Unleauwigen en net-seizgers waarden al gau mear en mear wifkjend oer it jaan fan dizze weagen ekstragalaktyske status, safolle as in unyk barren, oant se it waarnimmen fan dizze weagen fan in oare teleskoop op in aparte lokaasje befêstige hiene. Lorimer wie it sels iens dat syn befiningen net de soarte fan wittenskiplike legitimiteit soene krije dy't de mienskip easket oant befêstiging fan in oar observatoarium waard opnommen mei "ferskillende groepen [en], ferskate apparatuer".

Yn novimber 2012 hienen de wanhopige gebeden fan Lorimer en oare ûndersikers dy't fan 'e leauwe wiene dat dizze FRB's fan bûten ús galaxy kamen, har antwurd. FRB12110, in rappe radio-burst fan deselde soarte rapporteare yn Austraalje, waard ûntdutsen by it Arecibo Observatory yn Puerto Rico. De ôfstân tusken Puerto Rico en Austraalje - sawat 17,000 kilometer - is krekt it soarte romte dat ûndersikers hopen te setten tusken it waarnimmen fan FRB's, se koene no befestigje dat dizze bûtenlânske golflingten gjin anomaly wiene fan 'e Parkes-teleskoop of har lokaasje.

No't dizze FRB's har legitimiteit hawwe bewiisd yn 'e stúdzje fan astrofysika, is de folgjende stap om út te finen wêr't dizze bursts eins komme en wat se feroarsake. Testen by de SWIFT-teleskoop befêstige dat d'r 2 röntgenboarnen oanwêzich wiene yn 'e rjochting fan 'e FRB, mar ôfsjoen fan dat binne gjin oare golflingten ûntdutsen. Troch gjin oare soarte aktiviteit yn it spektrum fan 'e oare golflingten te ûntdekken, koene wittenskippers in protte oare konkurrearjende teoryen útslute fan wurde beskôge as jildige ferklearrings foar de oarsprong fan' e FRB. 

Neist it net observearjen fan dizze bursts yn in oare golflingte, ûntdutsen se dat de FRB's sirkulêr polarisearre wiene ynstee fan lineêr, wat oanjout dat se ek moatte wêze yn 'e oanwêzigens fan wat krêftich magnetysk fjild. Troch it proses fan eliminaasje binne wittenskippers by steat west om mooglike boarnen fan dizze bursts op te brekken yn trije kategoryen: Ynstoarte swarte gatten (no bekend as blitzars), gigantyske fakkels produsearre út magnetars (neutronstjerren mei in heech magnetysk fjild), of dat se binne it gefolch fan botsingen tusken neutronstjerren en swarte gatten. Alle trije teoryen hawwe op dit punt it potensjeel om jildich te wêzen, om't de ynformaasje dy't wy net witte oer dizze krêftige bursts noch altyd opwekke as de kennis dy't wy hawwe katalogisearre.