未知の超高速無線バーストがリアルタイムで再現される

プエルトリコのアレシボ天文台は、地球の表面にほとんど何もない痕跡を残すぽっかりとした円周に数百メートルにわたって広がっており、地球から観察したときに人間の目に月のクレーターが見えるのと同じように、鳥の目の観察者には見えるでしょう。アレシボ天文台は地球上で最大の望遠鏡の 64 つであることを考慮すると、銀河系外宇宙というほとんど知られていない分野についてのより深い理解への道を開くために努力している数少ない望遠鏡の XNUMX つでもあります。オーストラリアのパークス天文台（直径 XNUMX メートル）は、物理的空間を占めるほど多くはありませんが、XNUMX 年近く天体物理学者コミュニティの間で大きな関心を集めています。 

これは主に、パークス天文台の最初の研究者の一人である天体物理学者ダンカン・ロリマーによるもので、彼はユニークで珍しい種類の宇宙活動、つまりデータが示すように、はるか遠くからの超高速電波バーストを発見しました。私たちの天の川の外側の非常に遠い場所。

すべては 2007 年に遡り、ロリマーと彼のチームが 2001 年からの望遠鏡のデータの古い記録を調べていたとき、偶然に、未知の発信源からのランダムで単一の非常に強力な電波を発見しました。この特異な電波は、持続時間はわずか XNUMX ミリ秒ですが、太陽が XNUMX 万年かけて放出するエネルギーよりも多くのエネルギーを放出することが観察されました。研究チームがこの強力でミリ秒間持続するイベントが最初にどこから来たのかを正確に調査し始めたとき、この FRB (高速無線バースト) の奇妙さはさらに注目を集めるようになりました。 

プラズマ散乱と呼ばれる天文学的な副作用（電波が地球の大気への経路に沿って接触した電子の量を本質的に決定するプロセス）の測定を通じて、彼らはこれらの高速電波バーストが境界をはるかに超えて伝わってきたことを確認した私たちの銀河系の。実際、分散測定は、2011 年に観測された高速電波バーストが 120,000 億光年以上離れたところから発生したことを示しました。これを大局的に見てみると、私たちの銀河の直径はわずか 5.5 光年しかありません。これらの波は XNUMX 億光年離れたところから来ているように見えました。

この発見は当時天体物理学者コミュニティにとって刺激的なものに見えたかもしれないが、オーストラリアのパークス天文台で再び検出された高速電波バーストの最新の記録は、この銀河系外のパズルにもう一つの重要なピースを埋め始めている。オーストラリアのチームは、過去 10 年間で (私たちの知る限り) わずか XNUMX つの高速ラジオ バーストのうちの XNUMX つを録音しただけでなく、実際にそのイベントをリアルタイムで受信することができました。その準備のおかげで、チームは世界中の他の望遠鏡に、空の正しい部分に焦点を向けるよう警告し、バーストに対して補助スキャンを実行して、どの波長（存在する場合）が検出できるかを確認することができました。 

これらの観察から、科学者たちは、FRB が何から、どこから来ているのかを正確には教えてくれないかもしれないが、FRB がそうでないものを信用しない重要な情報を学びました。特に、潜在的な暗黒物質を扱う場合には、宇宙の他のどの分野よりもこのテーマについての知識がはるかに少ないため、何かが何ではないかを知ることは、それが何であるかを知ることと同じくらい重要であると主張する人もいます。

知識が大幅に欠如している場合、健全な科学理論と不合理な科学理論が必然的に生まれます。謎の無線バーストの場合も同様であり、ロリマー氏は、状況は今後10年間でさらに拡大するだろうと予測し、「しばらくの間は、個々のバーストが検出されるよりも多くの理論が存在するだろう」と述べている。 

彼は、これらのバーストが地球外知性体の兆候である可能性さえあるという推測を支持しているとさえ聞いています。パークス天文台のチームを率い、その後FRBの名前の由来となった天体物理学者ダンカン・ロリマー氏は、これらの波は友好的な火星人が朝の「こんにちは」をモールスで送ろうとした結果である可能性があるという考えをもてあそんでいると聞かされた。遠く離れた銀河から。ロリマー氏はNPRとのインタビューで、「文献では地球外文明からの署名についての議論さえある」と述べたが、これらの主張を全面的に支持するかどうかはまだ確認していない。 

実際、科学界の大多数は、これらの推測、あるいはさらに言えば推測を重視することには少し躊躇しているようです。確証のない理論。

しかし、議論の余地がある理論が存在する前は、ロリマーが 2001 年に遡ってデータから最初に収集した FRB は、地形的にはるかに局所的で、独創性がさらに低い原因と場所があると科学者によって (最近まで) 広く信じられていました。起源的には。ロリマー氏と彼のチームは 2011 年のデータから FRB の実例を 2013 つ収集しましたが、パークス天文台のデータセット内や世界中の同様の装置からこれらの電波が生成された記録例は他にありませんでした。そして、科学者たちは、何らかの第三者による確認なしに作成された単独の報告書や研究には非常に懐疑的であることが知られているため、ロリマーの爆発は、それを最初に検出した技術のまぐれであるとして片付けられました。 XNUMX年にさらにXNUMX回のバーストがパークス望遠鏡によって検出されたとき、この疑惑はさらに高まるばかりのように見えましたが、今回のFRBは、地球起源であることが知られている電波干渉、ペリトンと多くの不快な類似点を引き出す特徴を示しました。

科学者たちは、ロリマーバーストの高度な分散測定から、それらが天文学的領域からのものであると結論付けることができました。この測定の背後にある技術科学は、なぜこれらの波がペリトンと間違われたのかを理解するのに役立ちますが、実際には非常に単純です。物体が遠ざかるほど、より多くのプラズマ（つまり、荷電イオン）と相互作用する必要があり、多くの場合スペクトルが分散します。これは、速い周波数の後に遅い周波数が到着することを意味します。これらの到着時刻の間の間隔は、通常、銀河の境界の内側または外側にある起源の源を示します。このタイプの分散スペクトルは、ペリトンという特殊なケースを除いて、通常、銀河内で見つかった天体では発生しません。銀河系外から来た起源の振る舞いを嘲笑していますが、ペリトンは実際には地球起源であり、ロリマーバーストと同様に、パークス天文台によってのみ観察されています。 

最初に FRB の起源を天体起源であると提案した科学者たちが、彼ら自身の技術によってどのように破られ始めたかがわかり始めています。これは、サンプリング内の多様性の欠如にのみ起因する単純な欠陥です。不信心者や反対派は、別の場所にある別の望遠鏡でこれらの波の目撃を確認するまで、これらの波を銀河系外の特別な出来事として認めることに急速に躊躇するようになった。ロリマー氏は、別の天文台からの確認が「異なるグループ[および]、異なる機器」を使用して記録されるまで、コミュニティが要求するような科学的正当性が彼の発見には与えられないとさえ同意した。

2012 年 12110 月、これらの FRB が銀河の外から来たと信じていたロリマーと他の研究者の必死の祈りに答えが得られました。 FRB17,000はオーストラリアで報告されたのと同じ種類の高速電波バーストで、プエルトリコのアレシボ天文台で検出された。プエルトリコとオーストラリアの間の距離 - 約 XNUMX キロ - は、研究者たちが FRB の目撃の間に置くことを望んでいたような間隔であり、これらのエイリアンの波長がパークス望遠鏡やその位置の異常ではないことを確認できました。

これらの FRB が天体物理学の研究においてその正当性を証明したので、次のステップは、これらのバーストが実際にどこから来ているのか、何が原因なのかを解明することです。 SWIFT望遠鏡でのテストにより、FRBの方向に2つのX線源が存在することが確認されましたが、それ以外には他の波長は検出されませんでした。他の波長のスペクトルでは他の種類の活動が検出されなかったことにより、科学者たちは他の多くの論争の理論を FRB の起源の有効な説明として考慮することから除外することができました。 

他の波長ではこれらのバーストが観察されなかったことに加えて、FRB が直線ではなく円偏光であることを発見しました。これは、FRB が何らかの強力な磁場の存在下にあるに違いないことを示しています。科学者たちは、消去法のプロセスを通じて、これらのバーストの考えられる原因を 3 つのカテゴリに分類することができました。それは、ブラック ホールの崩壊 (現在はブリッツァーとして知られています)、マグネター (高磁場を持つ中性子星) から生成された巨大フレア、またはそれらによるものです。中性子星とブラックホールの衝突の結果です。これらの強力なバーストについて私たちがまだ知らない情報の方が、私たちがカタログ化している知識を上回っているため、現時点では 3 つの理論すべてが有効である可能性があります。