Nežinomos itin greitos radijo bangos vėl pasirodo realiuoju laiku

Atrodytų, kad Arecibo observatorija, esanti Puerto Rike, išsidėsčiusi šimtus metrų per plačią perimetrą, palikdama beveik laisvą pėdsaką Žemės paviršiuje, iš paukščio skrydžio atrodytų taip pat, kaip iš Žemės stebimi Mėnulio krateriai. Atsižvelgiant į tai, kad Arecibo observatorija yra viena didžiausių planetoje, ji taip pat yra vienas iš nedaugelio teleskopų, kurie siekia padėti giliau suprasti iš esmės paliktą nežinomą ekstragalaktinės erdvės lauką. Nors Parkeso observatorija Australijoje (kurios skersmuo yra nedidelis 64 m) nereikalauja tiek daug fizinės erdvės, kurioje dominuoja, ji jau beveik dešimtmetį taip pat kelia didelį astrofizikų bendruomenės susidomėjimą. 

Tai iš dalies lėmė astrofizikas Duncanas Lorimeris, kuris buvo vienas iš pirmųjų Parkeso observatorijos tyrinėtojų, atradusių unikalią ir retą kosmoso veiklą: itin greitus radijo bangas, kurios, kaip rodo duomenys, buvo toli ir labai tolima vieta už mūsų Paukščių Tako ribų.

Viskas prasidėjo 2007 m., kai Lorimeris ir jo komanda žvalgėsi po senus 2001 m. teleskopo duomenų įrašus ir, kaip tik būtų buvę, jie aptiko vieną atsitiktinę, vienintelę ir labai intensyvią nežinomo šaltinio radijo bangą. Ši išskirtinė radijo banga, nors ir trunka tik milisekundę, išspinduliavo daugiau energijos nei Saulė per milijoną metų. Panašu, kad šio FRB (greito radijo pliūpsnio) keistumas pritraukė daugiau dėmesio, kai komanda pradėjo tyrinėti, iš kur tiksliai kilo šis galingas, milisekundžių trukmės įvykis. 

Išmatuodami šalutinį astronominį poveikį, vadinamą plazmos dispersija – procesą, kuris iš esmės nustato elektronų, su kuriais susiliečia radijo bangos savo kelyje į Žemės atmosferą, kiekį, jie nustatė, kad šie greiti radijo pliūpsniai keliavo iš gerokai už perimetrų. mūsų galaktikos. Tiesą sakant, dispersijos matavimai parodė, kad 2011 m. pastebėtas greitas radijo pliūpsnis kilo daugiau nei už milijardo šviesmečių. Kalbant apie tai perspektyvoje, mūsų pačių galaktikos skersmuo yra tik 120,000 5.5 šviesmečių. Manoma, kad šios bangos kyla iš XNUMX milijardo šviesmečių.

Kad ir koks įdomus šis atradimas tuo metu atrodė astrofizikų bendruomenei, naujausi greitųjų radijo bangų įrašai, kurie dar kartą buvo aptikti Parkeso observatorijoje Australijoje, pradeda užpildyti dar vieną svarbią šios ekstragalaktinės dėlionės dalį. Australijos komanda ne tik įrašė vieną iš septynių greitų radijo bangų (mūsų žiniomis) per pastaruosius 10 metų, bet iš tikrųjų sugebėjo užfiksuoti įvykį realiuoju laiku. Dėl savo pasirengimo komanda sugebėjo įspėti kitus teleskopus visame pasaulyje, kad jie nukreiptų savo dėmesį į tinkamą dangaus dalį ir atliktų papildomus sprogimų nuskaitymus, kad pamatytų, kuriuos (jeigu yra) bangos ilgius galima aptikti. 

Iš šių stebėjimų mokslininkai sužinojo svarbios informacijos, kuri gali tiksliai nepaaiškinti, iš ko ir iš kur atsiranda FRB, bet diskredituoja tai, kas nėra. Kai kurie ginčytųsi, kad žinoti, kas kažkas nėra, yra taip pat svarbu, kaip žinoti, kas tai yra, ypač kai susiduriate su galimai tamsiąja medžiaga, nes apie šią temą žinoma daug mažiau nei apie bet kurį kitą kosmoso fakultetą.

Kai labai trūksta žinių, būtinai atsiranda ir pagrįstų, ir absurdiškų mokslinių teorijų. Taip nutiko paslaptingų radijo bangų atveju, kai Lorimeris numatė, kad per ateinantį dešimtmetį padėtis tik daugės, teigdamas, kad „kurį laiką bus daugiau teorijų nei pavienių aptiktų sprogimų“. 

Jis netgi buvo girdėjęs, kad patvirtina spėjimą, kad šie sprogimai gali būti net nežemiško intelekto požymis. Duncanas Lorimeris, Parkeso observatorijos komandai vadovavęs astrofizikas, kurio vardu nuo to laiko buvo pavadinti FRB, buvo girdėję, kad žaisdavo su mintimi, kad šios bangos gali kilti dėl draugiško marsiečio bandymo ištarti rytinį „labas“ iš kokios nors tolimos ir tolimos galaktikos. Lorimeris buvo cituojamas per interviu NPR, sakydamas, kad „literatūroje net diskutuojama apie parašus iš nežemiškų civilizacijų“, tačiau jis dar turi patvirtinti, ar visiškai palaiko šiuos kaltinimus. 

Tiesą sakant, dauguma mokslinės bendruomenės atrodo šiek tiek neryžtingi, ar vertinti šias arba bet kokias spekuliacijas, nes jos yra tokios; teorijos be jokio garso įrodymo.

Vis dėlto, kol dar nebuvo ginčytinų teorijų, FRB, kuriuos Lorimer iš pradžių surinko iš duomenų dar 2001 m., mokslininkai plačiai tikėjo (iki neseniai), kad jų priežastis ir vieta buvo daug vietiškesnė ir dar mažiau originali. kilme. Nors Lorimeris ir jo komanda surinko vieną FRB atvejį iš savo 2011 m. duomenų, nebuvo užfiksuota jokių kitų užfiksuotų atvejų, kai šios radijo bangos būtų sukurtos iš Parkeso observatorijos duomenų rinkinio ar kitų panašiai mąstančių įrenginių visame pasaulyje. Ir kadangi žinoma, kad mokslininkai labai skeptiškai vertina bet kokį vienintelį pranešimą ar tyrimą, parengtą be tam tikro trečiosios šalies patvirtinimo, Lorimer sprogimai buvo nurašyti kaip technologijos, kuri pirmą kartą jį aptiko, atsitiktinumas. Panašu, kad šis įtarimas tik sustiprėjo, kai 2013 m. Parkeso teleskopas aptiko dar keturis sprogimus, tačiau šį kartą FRB pasižymėjo daug nepatogių panašumų su radijo trukdžiais, kurie, kaip žinoma, yra antžeminės kilmės: peritonai.

Mokslininkai iš didelio Lorimer sprogimų sklaidos sugebėjo padaryti išvadą, kad jie buvo iš astronominio regiono. Techninis mokslas, susijęs su šiuo matavimu, kuris padės suprasti, kodėl šios bangos buvo supainiotos su peritonais, iš tikrųjų yra gana paprastas. Kuo toliau objektas, tuo daugiau plazmos jis turi sąveikauti su (t. y. įkrautais jonais), o tai dažnai sukelia išsklaidytą spektrą, o tai reiškia, kad po greitesnių ateis lėtesni dažniai. Tarpas tarp šių atvykimo laikų paprastai nurodo kilmės šaltinį, esantį mūsų galaktikos perimetrų viduje arba išorėje. Šio tipo dispersijos spektras paprastai nepasitaiko objektuose, esančiuose mūsų galaktikoje, išskyrus neįprastą peritonų atvejį. Nors tyčiojamasi iš šaltinio, kilusio iš ekstragalaktinės erdvės, elgesio, peritonai iš tikrųjų yra sausumos kilmės ir, kaip ir Lorimerio sprogimai, juos pastebėjo tik Parkeso observatorija. 

Dabar galite pradėti matyti, kaip mokslininkai, kurie iš pradžių siūlė, kad FRB šaltinis būtų dangaus kilmės, ėmė panaikinti savo technologijas, o tai paprasta klaida, kuri gali būti siejama tik su jų mėginių įvairovės stoka. Netikintieji ir priešininkai greitai vis labiau abejojo, ar šioms bangoms būtų suteiktas ekstragalaktinis statusas, net kaip unikalus įvykis, kol nepatvirtino, kad šios bangos buvo pastebėtos iš kito teleskopo atskiroje vietoje. Lorimeris netgi sutiko, kad jo išvadoms nebus suteiktas toks mokslinis teisėtumas, kurio reikalauja bendruomenė, kol nebus užfiksuotas patvirtinimas iš kitos observatorijos naudojant „skirtingas grupes [ir] skirtingą įrangą“.

2012 m. lapkritį į beviltiškas Lorimerio ir kitų tyrinėtojų, kurie tikėjo, kad šie FRB atkeliavo iš mūsų galaktikos ribų, maldos sulaukė atsakymo. FRB12110, greitas to paties tipo radijo bangas, apie kurią pranešta Australijoje, buvo aptiktas Arecibo observatorijoje Puerto Rike. Atstumas tarp Puerto Riko ir Australijos – maždaug 17,000 XNUMX kilometrų – yra kaip tik tokia erdvė, kurią tyrėjai tikėjosi tarp pastebėtų FRB, dabar jie gali patvirtinti, kad šie ateivių bangų ilgiai nebuvo nei Parkeso teleskopo, nei jo padėties anomalija.

Dabar, kai šie FRB įrodė savo teisėtumą tiriant astrofiziką, kitas žingsnis yra išsiaiškinti, iš kur iš tikrųjų kyla šie sprogimai ir kas juos sukelia. Bandymai SWIFT teleskopu patvirtino, kad FRB kryptimi yra 2 rentgeno spindulių šaltiniai, tačiau, be to, kitų bangos ilgių nebuvo aptikta. Neaptikę jokio kito aktyvumo kitų bangų ilgių spektre, mokslininkai sugebėjo atmesti daugelį kitų ginčijamų teorijų, kurios nebūtų laikomos galiojančiais FRB kilmės paaiškinimais. 

Be to, kad nepastebėjo šių pliūpsnių jokiu kitu bangos ilgiu, jie atrado, kad FRB buvo cirkuliariai poliarizuoti, o ne linijiniai, o tai rodo, kad jie taip pat turi būti esant tam tikram galingam magnetiniam laukui. Pašalinimo proceso metu mokslininkai sugebėjo suskirstyti galimus šių sprogimų šaltinius į tris kategorijas: griūvančias juodąsias skyles (dabar žinomas kaip žaibos), milžiniškus blyksnius, atsirandančius iš magnetarų (neutroninių žvaigždžių, turinčių didelį magnetinį lauką) arba yra neutroninių žvaigždžių ir juodųjų skylių susidūrimo rezultatas. Visos trys teorijos šiuo metu gali pasitvirtinti, nes informacija, kurios mes nežinome apie šiuos galingus sprogimus, vis tiek nusveria žinias, kurias mes įtraukėme į katalogą.