Shpërthimet e panjohura të radios ultra të shpejtë rishfaqen në kohë reale

I shtrirë qindra metra në një perimetër të zbrazët duke lënë një gjurmë pothuajse të zbrazët në sipërfaqen e Tokës, Observatori Arecibo në Porto Riko duket se i jep të njëjtën pamje një spektatori nga syri i shpendëve siç bëjnë krateret e hënës për syrin e njeriut kur vëzhgohen nga Toka. Duke pasur parasysh se është një nga më të mëdhenjtë në planet, Observatori Arecibo është gjithashtu një nga teleskopët e paktë që po përpiqet të hapë rrugën për një kuptim më të thellë të fushës kryesisht të majtë-të panjohur të hapësirës ekstragalaktike. Edhe pse jo aq konsumues në sasinë e hapësirës fizike që dominon, Observatori Parkes në Australi (me një diametër modest 64 m) gjithashtu ka gjeneruar shumë interes në mesin e komunitetit të astrofizikanëve për gati një dekadë tani. 

Kjo është pjesërisht për shkak të astrofizikantit Duncan Lorimer, i cili ishte një nga studiuesit fillestarë në Observatorin e Parkes që zbuloi një lloj aktiviteti unik dhe të rrallë hapësinor: shpërthime radio ultra të shpejta, të cilat, siç sugjeronin të dhënat, ishin nga larg dhe vendndodhje shumë e largët jashtë Rrugës sonë të Qumështit.

Gjithçka filloi në vitin 2007, kur Lorimer dhe ekipi i tij po kërkonin të dhënat e vjetra të të dhënave të teleskopit nga viti 2001 dhe, sipas rastit, ata hasën në një valë radioje të rastësishme, të vetme dhe shumë intensive të një burimi të panjohur. Kjo valë radio e vetme, megjithëse zgjat vetëm një milisekondë, u pa të lëshonte më shumë energji sesa dielli në një milion vjet. Çuditshmëria e këtij FRB (shpërthimi i shpejtë i radios) vetëm sa dukej të tërhiqte më shumë vëmendje pasi ekipi filloi të studionte se nga kishte ardhur fillimisht pikërisht kjo ngjarje e fuqishme, e gjatë milisekonda. 

Nëpërmjet një matjeje të efektit anësor astronomik të quajtur dispersion i plazmës - një proces që përcakton në thelb sasinë e elektroneve me të cilat valët e radios kanë rënë në kontakt përgjatë rrugës së tyre drejt atmosferës së tokës - ata përcaktuan se këto shpërthime të shpejta radio kishin udhëtuar shumë përtej perimetrit. të galaktikës sonë. Në fakt, matjet e dispersionit treguan se shpërthimi i shpejtë i radios i vëzhguar në vitin 2011 kishte origjinën nga mbi një miliard vite dritë larg. Për ta vënë këtë në perspektivë, galaktika jonë mat vetëm 120,000 vjet dritë në diametrin e saj. Këto valë u pa se vinin nga 5.5 miliardë vite dritë larg.

Sado emocionues mund të jetë dukur ky zbulim në atë kohë për komunitetin e astrofizikanëve, regjistrimet më të fundit të shpërthimeve të shpejta të radios, të cilat u zbuluan edhe një herë në Observatorin Parkes në Australi, fillojnë të mbushin një pjesë tjetër të rëndësishme në këtë enigmë ekstragalaktike. Ekipi në Australi jo vetëm që ka regjistruar një nga shtatë shpërthimet e shpejta të radios (sipas njohurive tona) gjatë 10 viteve të fundit, ata në fakt kanë qenë në gjendje ta kapin ngjarjen në kohë reale. Për shkak të gatishmërisë së tyre, ekipi ishte në gjendje të lajmëronte teleskopët e tjerë anembanë botës që të drejtonin fokusin e tyre në pjesën e duhur të qiellit dhe të kryenin skanime ndihmëse mbi shpërthimet për të parë se cilat (nëse ka) gjatësi vale mund të zbuloheshin. 

Nga këto vëzhgime, shkencëtarët kanë mësuar informacione të rëndësishme që mund të mos na tregojnë saktësisht se nga vijnë ose nga vijnë FRB-të, por diskreditojnë atë që nuk janë. Disa do të argumentonin se të dish se çfarë nuk është diçka është po aq e rëndësishme sa të dish se çfarë është, veçanërisht kur ke të bësh me materien potencialisht të errët, pasi dihet shumë më pak për këtë temë sesa çdo fakultet tjetër brenda hapësirës.

Kur ka një mungesë të madhe të njohurive, teoritë shkencore si të shëndosha ashtu edhe absurde janë të detyruara të lindin. I tillë ka qenë rasti me shpërthimet misterioze të radios, ku Lorimer ka parashikuar se situata do të përhapet vetëm gjatë dekadës së ardhshme, duke thënë se "Për një kohë, do të ketë më shumë teori sesa shpërthime individuale të zbuluara". 

Ai madje është dëgjuar të mbështesë supozimin se këto shpërthime mund të jenë edhe një shenjë e inteligjencës jashtëtokësore. Duncan Lorimer, astrofizikani që udhëhoqi ekipin në Observatorin e Parkes dhe të cilit FRB-të i kanë marrë emrin që atëherë, u dëgjua të luajë me idenë se këto valë mund të jenë rezultat i një marsiani miqësor që përpiqet të marrë një mëngjes 'përshëndetje'. nga ndonjë galaktikë e largët dhe e largët. Lorimer u citua gjatë një interviste me NPR, duke thënë se "madje ka pasur diskutime në literaturë rreth nënshkrimeve nga qytetërimet jashtëtokësore", megjithëse ai ende nuk ka konfirmuar nëse ai i mbështet plotësisht këto pretendime. 

Në fakt, pjesa më e madhe e komunitetit shkencor duket pak hezitues për t'u dhënë ndonjë peshë këtyre, ose ndonjë për këtë çështje, spekulime, pasi ato janë pikërisht këto; teori pa asnjë provë të shëndoshë.

Megjithatë, përpara se të kishte ndonjë teori për të kundërshtuar, FRB-të që Lorimer kishte mbledhur fillimisht nga të dhënat në vitin 2001 besohej gjerësisht nga shkencëtarët (deri kohët e fundit) se kishin një shkak dhe vendndodhje që ishte shumë më lokale në terren dhe akoma më pak origjinale. në origjinë. Ndërsa Lorimer dhe ekipi i tij kishin mbledhur një shembull të një FRB nga të dhënat e tyre të vitit 2011, nuk kishte raste të tjera të regjistruara të këtyre valëve radio që prodhoheshin as nga grupi i të dhënave të Observatorit Parkes ose nga ndonjë pajisje tjetër me të njëjtin mendim në mbarë botën. Dhe meqenëse shkencëtarët dihet se janë shumë skeptikë ndaj çdo raporti apo studimi të vetëm të prodhuar pa ndonjë lloj konfirmimi nga palët e treta, shpërthimet e Lorimerit u regjistruan si një rast i teknologjisë që e kishte zbuluar për herë të parë. Ky dyshim u duk se u rrit vetëm kur në vitin 2013, katër shpërthime të tjera u zbuluan nga teleskopi Parkes, megjithatë këtë herë FRB-të shfaqën tipare që tërhoqën shumë ngjashmëri të pakëndshme me një ndërhyrje radioje të njohur si me origjinë tokësore: peritonët.

Shkencëtarët ishin në gjendje të arrinin në përfundimin nga masat e larta të shpërndarjes së shpërthimeve të Lorimerit se ato ishin nga një rajon astronomik. Shkenca teknike pas kësaj matjeje, e cila do të ndihmojë për të kuptuar pse këto valë u ngatërruan me peritone, është në fakt mjaft e thjeshtë. Sa më larg të jetë një objekt, aq më shumë plazma duhet të ndërveprojë me (dmth. jone të ngarkuar), gjë që shpesh herë rezulton në një spektër të shpërndarë, që do të thotë se frekuencat më të ngadalta do të arrijnë pas atyre më të shpejta. Hapësira ndërmjet kohës së mbërritjes do të tregojë zakonisht një burim origjine që është brenda ose jashtë perimetrit të galaktikës sonë. Ky lloj spektri dispersioni përgjithësisht nuk ndodh me objektet që gjenden brenda galaktikës sonë, me përjashtim të rastit të pazakontë të peritoneve. Megjithëse tallen me sjelljen e një burimi që vjen nga hapësira ekstragalaktike, peritonët janë në fakt me origjinë tokësore dhe, si shpërthimet e Lorimerit, janë vëzhguar vetëm nga Observatori Parkes. 

Tani mund të filloni të shihni se si shkencëtarët që fillimisht propozuan që burimi i FRB-ve të ishte me origjinë qiellore, po fillonin të zhbëheshin nga teknologjia e tyre, një gabim i thjeshtë që mund t'i atribuohet vetëm mungesës së diversitetit brenda mostrave të tyre. Mosbesimtarët dhe mohuesit po bëheshin gjithnjë e më hezitues për t'u dhënë këtyre valëve statusin ekstragalaktik, aq sa një ngjarje unike, derisa ata kishin konfirmuar shikimet e këtyre valëve nga një teleskop tjetër në një vend të veçantë. Lorimer madje ra dakord që gjetjeve të tij nuk do t'u jepej lloji i legjitimitetit shkencor që kërkon komuniteti derisa të regjistrohej konfirmimi nga një observator tjetër duke përdorur "grupe të ndryshme [dhe] pajisje të ndryshme".

Në nëntor të vitit 2012, lutjet e dëshpëruara të Lorimerit dhe studiuesve të tjerë që besonin se këto FRB vinin nga jashtë galaktikës sonë, patën përgjigjen e tyre. FRB12110, një shpërthim i shpejtë radio i të njëjtit lloj i raportuar në Australi, u zbulua në Observatorin Arecibo në Porto Riko. Distanca midis Puerto Rikos dhe Australisë - afërsisht 17,000 kilometra - është vetëm lloji i hapësirës që studiuesit shpresonin të vendosnin midis shikimeve të FRB-ve, ata tani mund të konfirmonin se këto gjatësi vale aliene nuk ishin një anomali as e teleskopit Parkes dhe as vendndodhjes së tij.

Tani që këto FRB kanë vërtetuar legjitimitetin e tyre brenda studimit të astrofizikës, hapi tjetër është të zbulojmë se nga vijnë në të vërtetë këto shpërthime dhe çfarë i shkakton ato. Testimi në teleskopin SWIFT konfirmoi se kishte 2 burime të rrezeve X në drejtim të FRB, por përveç kësaj, nuk u zbuluan gjatësi vale të tjera. Duke mos zbuluar asnjë lloj aktiviteti tjetër në spektrin e gjatësive të tjera të valëve, shkencëtarët ishin në gjendje të përjashtonin shumë teori të tjera kundërshtuese që të mos konsideroheshin si shpjegime të vlefshme për origjinën e FRB. 

Përveçse nuk i vëzhguan këto shpërthime në asnjë gjatësi vale tjetër, ata zbuluan se FRB-të ishin të polarizuara rrethore dhe jo lineare, gjë që tregon se ato duhet të jenë gjithashtu në prani të një fushe të fuqishme magnetike. Nëpërmjet procesit të eliminimit, shkencëtarët kanë qenë në gjendje të zbërthejnë burimet e mundshme të këtyre shpërthimeve në tre kategori: Vrimat e zeza në kolaps (tani të njohura si blitzars), shpërthime gjigante të prodhuara nga magnetarët (yje neutron me një fushë magnetike të lartë) ose që ato janë rezultat i përplasjeve midis yjeve neutron dhe vrimave të zeza. Të tre teoritë kanë potencialin në këtë pikë për të qenë të vlefshme, pasi informacioni që ne nuk i dimë për këto shpërthime të fuqishme ende tejkalojnë njohuritë që kemi kataloguar.