Explorările radio ultrarapide necunoscute reapar în timp real

Întinzându-se pe sute de metri într-o circumferință deschisă, lăsând o amprentă aproape liberă pe suprafața Pământului, Observatorul Arecibo din Puerto Rico ar părea să dea același aspect ca și craterele lunii pentru ochiul uman când sunt observate de pe Pământ. Având în vedere că este unul dintre cele mai mari de pe planetă, Observatorul Arecibo este, de asemenea, unul dintre puținele telescoape care se străduiește să deschidă calea pentru o înțelegere mai profundă a câmpului extragalactic, în mare parte rămas necunoscut. Deși nu consumă atât de mult spațiul fizic pe care îl domină, Observatorul Parkes din Australia (măsurând un diametru modest de 64 m) a generat, de asemenea, mult interes în rândul comunității astrofizicienilor de aproape un deceniu. 

Acest lucru se datorează în mare parte astrofizicianului Duncan Lorimer, care a fost unul dintre cercetătorii inițiali de la Observatorul Parkes care a descoperit un tip unic și rar de activitate spațială: rafale radio ultrarapide care proveneau, după cum ar sugera datele, dintr-o zonă îndepărtată. locație foarte îndepărtată în afara propriei Cale Lactee.

Totul a început în 2007, când Lorimer și echipa sa cercetau vechile înregistrări ale datelor telescopului din 2001 și, după întâmplare, au dat peste o undă radio aleatorie, unică și foarte intensă, dintr-o sursă necunoscută. Această undă radio singulară, deși durează doar o milisecundă, s-a văzut că emite mai multă energie decât ar face soarele într-un milion de ani. Ciudățenia acestui FRB (rafală rapidă de radio) a părut să atragă mai multă atenție doar pe măsură ce echipa a început să studieze de unde tocmai a venit inițial acest eveniment puternic, de durată de milisecunde. 

Printr-o măsurătoare a efectului secundar astronomic numit dispersie de plasmă - un proces care determină în esență cantitatea de electroni cu care undele radio au intrat în contact de-a lungul drumului lor către atmosfera terestră - au stabilit că aceste explozii radio rapide au călătorit cu mult dincolo de perimetre. a galaxiei noastre. De fapt, măsurătorile de dispersie au indicat că explozia radio rapidă observată în 2011 provine de la peste un miliard de ani lumină distanță. Pentru a pune acest lucru în perspectivă, propria noastră galaxie măsoară doar 120,000 de ani lumină în diametrul ei. S-a văzut că aceste valuri vin de la 5.5 miliarde de ani lumină distanță.

Oricât de interesantă ar fi putut părea această descoperire la acea vreme pentru comunitatea astrofizicienilor, cele mai recente înregistrări ale exploziilor radio rapide, care au fost detectate încă o dată la Observatorul Parkes din Australia, încep să umple o altă piesă importantă a acestui puzzle extragalactic. Echipa din Australia nu numai că a înregistrat una dintre singurele șapte rafale radio rapide (din cunoștințele noastre) din ultimii 10 ani, ci a reușit de fapt să surprindă evenimentul în timp real. Datorită pregătirii lor, echipa a reușit să alerteze alte telescoape din întreaga lume să-și concentreze atenția asupra părții corecte a cerului și să efectueze scanări subsidiare ale exploziilor pentru a vedea ce lungimi de undă (dacă există) ar putea fi detectate. 

Din aceste observații, oamenii de știință au aflat informații importante care s-ar putea să nu ne spună exact ce sau de unde provin FRB-urile, dar discreditează ceea ce nu sunt. Unii ar susține că a ști ce nu este ceva este la fel de important ca și a ști ce este, mai ales atunci când ai de-a face cu potențial materie întunecată, deoarece se știe mult mai puțin despre acest subiect decât orice altă facultate din spațiu.

Atunci când există o mare absență de cunoaștere, teoriile științifice atât solide, cât și absurde sunt neapărat să apară. Așa a fost cazul misterioselor explozii radio, în care Lorimer a prezis că situația va prolifera doar în următorul deceniu, afirmând că „Pentru o perioadă, vor exista mai multe teorii decât exploziile individuale detectate”. 

S-a auzit chiar să susțină presupunerea că aceste explozii ar putea fi chiar un semn al inteligenței extraterestre. Duncan Lorimer, astrofizicianul care a condus echipa de la Observatorul Parkes și după care FRB au primit numele de atunci, s-a auzit jucându-se cu ideea că aceste valuri ar putea fi rezultatul unui marțian prietenos care încearcă să ia o dimineață „bună ziua”. dintr-o galaxie îndepărtată. Lorimer a fost citat în timpul unui interviu acordat NPR, spunând că „au existat chiar discuții în literatura de specialitate despre semnăturile civilizațiilor extraterestre”, deși încă nu a confirmat dacă susține pe deplin aceste acuzații. 

De fapt, majoritatea comunității științifice pare puțin ezită în a pune vreo pondere în aceste speculații, sau în oricare dintre ele, deoarece sunt doar atât; teorii fără nicio dovadă sonoră.

Cu toate acestea, înainte de a exista nici măcar teorii de contestat, FRB-urile pe care Lorimer le colectase inițial din date în 2001 erau considerate pe scară largă de către oamenii de știință (până de curând) că au o cauză și o locație mult mai locale în teren și chiar mai puțin originale. la origine. În timp ce Lorimer și echipa sa au colectat o instanță a unui FRB din datele lor din 2011, nu au fost înregistrate alte cazuri ale acestor unde radio produse fie din setul de date al Observatorului Parkes, fie din orice alte dispozitive similare din întreaga lume. Și, deoarece oamenii de știință sunt foarte sceptici față de orice singur raport sau studiu produs fără un fel de confirmare a unei terțe părți, exploziile Lorimer au fost eliminate ca fiind o întâmplare a tehnologiei care le detectase prima dată. Această suspiciune părea să crească doar atunci când, în 2013, alte patru explozii au fost detectate de telescopul Parkes, dar de data aceasta FRB-urile au prezentat trăsături care au atras multe asemănări incomode cu o interferență radio cunoscută a fi de origine terestră: peritonii.

Oamenii de știință au putut concluziona din măsurile de dispersie ridicată ale exploziilor Lorimer că acestea provin dintr-o regiune astronomică. Știința tehnică din spatele acestei măsurători, care va ajuta la înțelegerea de ce aceste valuri au fost confundate cu perytoni, este de fapt destul de simplă. Cu cât un obiect este mai departe, cu atât trebuie să interacționeze cu mai multă plasmă (adică ioni încărcați), ceea ce de multe ori duce la un spectru dispersat, ceea ce înseamnă că frecvențele mai lente vor ajunge după cele mai rapide. Spațiul dintre momentul în care sunt aceste ore de sosire va indica de obicei o sursă de origine care se află în interiorul sau în afara perimetrelor galaxiei noastre. Acest tip de spectru de dispersie, în general, nu apare cu obiectele găsite în galaxia noastră, cu excepția cazului neobișnuit al perytonilor. Deși își bat joc de comportamentul unei surse care provine din spațiul extragalactic, peritonii sunt de fapt de origine terestră și, la fel ca exploziile Lorimer, au fost observați doar de Observatorul Parkes. 

Acum puteți începe să vedeți cum oamenii de știință care au propus inițial ca sursa FRB-urilor să fie de origine cerească au început să fie anulate de propria tehnologie, o defecțiune simplă care poate fi atribuită doar lipsei de diversitate în eșantioanele lor. Necredincioșii și cei negativi au devenit rapid din ce în ce mai ezitanți în a acorda acestor valuri statutul extragalactic, atât de mult ca un eveniment unic, până când au confirmat observarea acestor valuri de la un alt telescop într-o locație separată. Lorimer chiar a fost de acord că descoperirile sale nu vor primi genul de legitimitate științifică pe care o cere comunitatea până când confirmarea de la un alt observator nu va fi înregistrată folosind „grupuri diferite [și], echipamente diferite”.

În noiembrie 2012, rugăciunile disperate ale lui Lorimer și ale altor cercetători care credeau că aceste FRB-uri provin din afara galaxiei noastre au avut răspunsul lor. FRB12110, o explozie radio rapidă de același tip raportată în Australia, a fost detectată la Observatorul Arecibo din Puerto Rico. Distanța dintre Puerto Rico și Australia - aproximativ 17,000 de kilometri - este exact genul de spațiu pe care cercetătorii sperau să îl pună între observarea FRB-urilor, ei ar putea confirma acum că aceste lungimi de undă extraterestre nu sunt o anomalie nici a telescopului Parkes, nici a locației sale.

Acum, că aceste FRB și-au dovedit legitimitatea în studiul astrofizicii, următorul pas este să aflăm de unde provin de fapt aceste explozii și ce le provoacă. Testele efectuate la telescopul SWIFT au confirmat că sunt prezente 2 surse de raze X în direcția FRB, dar în afară de aceasta, nu au fost detectate alte lungimi de undă. Prin nedetectarea niciunui alt tip de activitate în spectrul celorlalte lungimi de undă, oamenii de știință au reușit să excludă multe alte teorii contradictorii de la a fi considerate explicații valide pentru originile FRB. 

Pe lângă faptul că nu au observat aceste explozii la nicio altă lungime de undă, ei au descoperit că FRB-urile erau polarizate circular mai degrabă decât liniare, ceea ce indică faptul că trebuie să fie și în prezența unui câmp magnetic puternic. Prin procesul de eliminare, oamenii de știință au reușit să descompună sursele posibile ale acestor explozii în trei categorii: găuri negre care se prăbușesc (cunoscute acum sub numele de blitzars), erupții gigantice produse din magnetare (stele neutroni cu un câmp magnetic ridicat) sau că acestea sunt rezultatul ciocnirilor dintre stelele neutronice și găurile negre. Toate cele trei teorii au potențialul de a fi valabile în acest moment, deoarece informațiile pe care nu le cunoaștem despre aceste explozii puternice încă depășesc cunoștințele pe care le-am catalogat.