Bilinmeyen ultra hızlı radyo patlamaları gerçek zamanlı olarak yeniden ortaya çıkıyor

Yüzlerce metrelik geniş bir çevre boyunca Dünya yüzeyinde neredeyse boş bir iz bırakan Porto Riko'daki Arecibo Gözlemevi, kuş bakışı bir izleyiciye, Ay'ın kraterlerinin Dünya'dan bakıldığında insan gözüne sağladığı görünümün aynısını veriyor gibi görünüyor. Gezegendeki en büyük gözlemevlerinden biri olduğu göz önüne alındığında, Arecibo Gözlemevi aynı zamanda galaktik dışı uzayın büyük ölçüde bilinmeyen alanının daha derinlemesine anlaşılmasının önünü açmaya çalışan birkaç teleskoptan biridir. Hakim olduğu fiziksel alan bakımından o kadar tüketmiyor olsa da, Avustralya'daki Parkes Gözlemevi (mütevazı bir 64 metre çapındadır) on yıla yakın bir süredir astrofizikçiler arasında büyük ilgi uyandırmaktadır. 

Bu büyük ölçüde Parkes Gözlemevi'ndeki orijinal araştırmacılardan biri olan ve benzersiz ve nadir bir tür uzay aktivitesini ortaya çıkaran astrofizikçi Duncan Lorimer'e bağlıdır: Verilerin önerdiği gibi çok uzaklardan gelen ultra hızlı radyo patlamaları. Samanyolu'nun dışında çok uzak bir yerde.

Her şey 2007 yılında, Lorimer ve ekibinin teleskopun 2001 yılına ait verilerinin eski kayıtlarını taradıkları ve şans eseri bilinmeyen bir kaynaktan gelen rastgele, tek ve çok yoğun bir radyo dalgasıyla karşılaştıklarında başladı. Bu tekil radyo dalgasının, yalnızca bir milisaniye sürmesine rağmen, Güneş'in bir milyon yılda yayabileceğinden daha fazla enerji yaydığı görüldü. Bu FRB'nin (hızlı radyo patlaması) tuhaflığı, ekip bu güçlü, milisaniye süren olayın başlangıçta tam olarak nereden geldiğini araştırmaya başladıkça daha fazla dikkat çekmeye başladı. 

Plazma dağılımı adı verilen astronomik yan etkinin (esasen radyo dalgalarının dünya atmosferine giden yolu boyunca temas ettiği elektron miktarını belirleyen bir süreç) ölçümü yoluyla, bu hızlı radyo patlamalarının çevrenin çok ötesinden seyahat ettiğini belirlediler. galaksimizin. Aslında dağılım ölçümleri, 2011'de gözlemlenen hızlı radyo patlamasının bir milyar ışıkyılı uzaklıktan kaynaklandığını gösterdi. Bunu perspektife koymak gerekirse, kendi galaksimizin çapı yalnızca 120,000 ışıkyılıdır. Bu dalgaların 5.5 milyar ışıkyılı uzaklıktan geldiği görüldü.

Bu keşif o zamanlar astrofizik camiası için ne kadar heyecan verici görünse de, Avustralya'daki Parkes Gözlemevi'nde bir kez daha tespit edilen hızlı radyo patlamalarının en son kayıtları, bu galaksi dışı bulmacanın bir başka önemli parçasını doldurmaya başlıyor. Avustralya'daki ekip, son 10 yılda sadece yedi hızlı radyo patlamasından birini (bildiğimiz kadarıyla) kaydetmekle kalmadı, aynı zamanda olayı gerçek zamanlı olarak yakalamayı da başardı. Ekip, hazırlıklı olmaları nedeniyle, dünya çapındaki diğer teleskopları, odaklarını gökyüzünün doğru kısmına yönlendirmeleri için uyarabildi ve hangi dalga boylarının (eğer varsa) tespit edilebileceğini görmek için patlamalar üzerinde ikincil taramalar gerçekleştirebildi. 

Bu gözlemlerden bilim insanları, bize FRB'lerin tam olarak neyden veya nereden geldiğini söylemeyebilecek, ancak ne olmadıklarını gözden düşürecek önemli bilgiler öğrendiler. Bazıları, özellikle potansiyel olarak karanlık maddeyle uğraşırken, bir şeyin ne olmadığını bilmenin onun ne olduğunu bilmek kadar önemli olduğunu, çünkü bu konu hakkında uzaydaki diğer fakültelerden çok daha az şey bilindiğini iddia edebilir.

Büyük bir bilgi eksikliği olduğunda, hem sağlam hem de saçma bilimsel teorilerin ortaya çıkması kaçınılmazdır. Gizemli radyo patlamaları için de durum aynıydı; Lorimer, bu durumun önümüzdeki on yıl içinde daha da artacağını öngördü ve "Bir süreliğine bireysel olarak tespit edilen patlamalardan daha fazla teori olacak" dedi. 

Hatta bu patlamaların dünya dışı zekanın bir işareti olabileceği varsayımını desteklediği bile duyuldu. Parkes Gözlemevi'ndeki ekibe liderlik eden ve o zamandan beri FRB'lere adını veren astrofizikçi Duncan Lorimer'in, bu dalgaların dost canlısı bir Marslının sabah "merhaba" demeye çalışmasının sonucu olabileceği fikriyle oynadığı duyuldu. çok uzak bir galaksiden. Lorimer, NPR ile yaptığı bir röportaj sırasında "literatürde dünya dışı uygarlıklardan gelen imzalara ilişkin tartışmaların bile olduğunu" söylediğini aktardı, ancak henüz bu iddiaları tam olarak destekleyip desteklemediğini doğrulamadı. 

Aslına bakılırsa, bilim camiasının çoğunluğu bu spekülasyonlara veya herhangi bir spekülasyona ağırlık vermekte biraz tereddütlü görünüyor, zira bunlar tam da böyle; herhangi bir sağlam kanıtı olmayan teoriler.

Bununla birlikte, tartışılacak herhangi bir teori bile olmadan önce, Lorimer'in ilk olarak 2001 yılındaki verilerden topladığı FRB'lerin, bilim adamları tarafından (yakın zamana kadar) arazide çok daha yerel ve hatta daha az orijinal bir nedene ve konuma sahip olduğuna yaygın olarak inanılıyordu. kökenli. Lorimer ve ekibi 2011 verilerinden bir FRB örneğini toplamış olsa da, bu radyo dalgalarının ne Parkes Gözlemevi veri seti içerisinde ne de dünya genelinde benzer düşünen herhangi bir cihazda üretildiği başka kayıtlı bir örneği yoktu. Ve bilim adamlarının, bir tür üçüncü taraf onayı olmadan üretilen herhangi bir tek rapora veya çalışmaya son derece şüpheci oldukları bilindiğinden, Lorimer patlamaları, onu ilk tespit eden teknolojinin bir tesadüfü olarak değerlendirildi. Bu şüphe, 2013 yılında Parkes teleskopu tarafından dört patlama daha tespit edildiğinde daha da artmış gibi görünüyordu, ancak bu sefer FRB'ler, karasal kökenli olduğu bilinen bir radyo girişimiyle pek çok rahatsız edici benzerlikler gösteren özellikler sergiledi: perytonlar.

Bilim insanları, Lorimer patlamalarının yüksek dağılım ölçümlerinden bunların astronomik bir bölgeden geldiği sonucunu çıkarmayı başardılar. Bu dalgaların neden perytonlarla karıştırıldığını anlamaya yardımcı olacak bu ölçümün arkasındaki teknik bilim aslında oldukça basittir. Bir nesne ne kadar uzaktaysa, o kadar fazla plazmayla (yani yüklü iyonlarla) etkileşime girmesi gerekir; bu da çoğu zaman dağılmış bir spektrumla sonuçlanır, bu da daha yavaş frekansların daha hızlı olanlardan sonra geleceği anlamına gelir. Bu varış zamanları arasındaki boşluk genellikle galaksimizin sınırları içinde veya dışında olan bir kaynak kaynağına işaret edecektir. Bu tür bir dağılım spektrumu genellikle galaksimizde bulunan nesnelerde oluşmaz, ancak olağandışı periton durumu hariç. Galaksi dışı uzaydan gelen bir kaynağın davranışıyla alay etse de, perytonlar aslında karasal kökenlidir ve Lorimer patlamaları gibi yalnızca Parkes Gözlemevi tarafından gözlemlenmiştir. 

Artık FRB'lerin kaynağının göksel bir kökene sahip olduğunu öne süren bilim adamlarının, kendi teknolojileri tarafından nasıl mahvolduğunu görmeye başlayabilirsiniz; bu, yalnızca numunelerindeki çeşitlilik eksikliğine atfedilebilecek basit bir hatadır. İnanmayanlar ve karşı çıkanlar, bu dalgaların farklı bir konumdaki başka bir teleskoptan görüldüğünü doğrulayana kadar, bu dalgalara galaksi dışı statüsü verilmesi konusunda, benzersiz bir olay olarak, giderek daha fazla tereddüt etmeye başladılar. Lorimer, başka bir gözlemevinin onayı "farklı gruplar [ve], farklı ekipmanlar" kullanılarak kaydedilene kadar bulgularına topluluğun talep ettiği türde bir bilimsel meşruiyet verilmeyeceğini bile kabul etti.

2012 yılının Kasım ayında, bu FRB'lerin galaksimizin dışından geldiğine inanan Lorimer ve diğer araştırmacıların çaresiz duaları cevabını buldu. Avustralya'da bildirilen aynı türden hızlı radyo patlaması olan FRB12110, Porto Riko'daki Arecibo Gözlemevi'nde tespit edildi. Porto Riko ile Avustralya arasındaki mesafe (yaklaşık 17,000 kilometre) araştırmacıların FRB'lerin gözlemleri arasına koymayı umdukları türden bir boşluktur; artık bu uzaylı dalga boylarının Parkes teleskobundan veya konumundan kaynaklanan bir anormallik olmadığını doğrulayabilirler.

Artık bu FRB'ler astrofizik çalışmalarında meşruiyetlerini kanıtladıklarına göre, bir sonraki adım bu patlamaların gerçekte nereden geldiğini ve onlara neyin sebep olduğunu bulmaktır. SWIFT teleskopunda yapılan testler, FRB yönünde 2 X-ışını kaynağının bulunduğunu doğruladı, ancak bunun dışında başka dalga boyu tespit edilmedi. Bilim adamları, diğer dalga boylarının spektrumunda başka herhangi bir aktivite tespit edemeyerek, diğer birçok birbiriyle yarışan teorinin FRB'nin kökenleri için geçerli açıklamalar olarak değerlendirilmesini engelleyebildiler. 

Bu patlamaları başka herhangi bir dalga boyunda gözlemlememeye ek olarak, FRB'lerin doğrusal değil dairesel polarize olduğunu keşfettiler; bu da onların aynı zamanda güçlü bir manyetik alanın varlığında olması gerektiğini gösteriyor. Bilim insanları, eleme süreci boyunca bu patlamaların olası kaynaklarını üç kategoriye ayırmayı başardılar: Çöken kara delikler (şu anda yıldırım olarak biliniyor), magnetarlardan (yüksek manyetik alana sahip nötron yıldızları) üretilen dev işaret fişekleri veya bunların oluşturduğu dev patlamalar. nötron yıldızları ve kara delikler arasındaki çarpışmaların sonucudur. Bu güçlü patlamalar hakkında bilmediğimiz bilgiler hâlâ katalogladığımız bilgilerden daha ağır bastığından, her üç teorinin de bu noktada geçerli olma potansiyeli var.