Една од најголемите мистерии во Универзумот е приближувањето кон одговорите. Осум нови повторувачки радио сигнали познати како брзи радио зрачења (англ. fast radio burst – FRB) беа детектирани од длабоката вселена.
На почетокот од 2019 година, знаевме само еден од овие сигнали, FRB 121102, кој повторливо трепкаше. Во јануари, научниците изјавија дека пронашле уште едно повторливо брзо радио зрачење (FRB 180814).
Заслуги: NRAO Outreach/Vimeo
Новиот научен труд ги опишува осумте брзи радио зрачења детектирани преку радио телескопот Канадски Експеримент за Хидрогенско Интензивно Мапирање (анг. Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment – CHIME)
Со овој научен труд, вкупниот број на брзи радио зрачења се искачува на 10. Тоа значи дека се поставени темелите на базата од податоци за брзите радио зрачења, која подоцна ќе им биде од огромна помош на астрономите за да откријат што всушност претставуваат брзите радио бранови.
Брзите радио зрачења се навистина збунувачки. Ги детектираме како „шилци“ во графот на радио податоците и истите не траат повеќе од неколку милисекунди. Но и за толку краток временски интервал, брзите радио зрачења ослободуваат повеќе енергија дури и од 500 милиони Сонца.
Повеќето брзи радио зрачења се детектирани само еднаш и не постои начин да се предвидат, а со тоа и одредувањето на изворот е многу тешко. Сепак, како што беше покажано на почетокот од 2019 година, одредувањето на изворот на брзите радио зрачења не е невозможно.
Токму поради ова брзите радио зрачења се толку многу важни, а тоа што тие не се толку ретки како што претпоставувавме, значи дека е возможно да откриеме од која галаксија потекнуваат, но и да утврдиме под какви околности настануваат брзите радио зрачења.
Исто така можеме и да бараме сличности и разлики помеѓу повторувачките брзи радио зрачења.
„Со сигурност можеме да заклучиме дека постои разлика помеѓу изворите, бидејќи некои се многу поплодни од другите,“ изјави физичарот Зиги Плеунис од Универзитетот МекГил за ScienceAlert.
„Од FRB 121102 знаевме дека брзите радио зрачења можат да бидат групирани. Понекогаш изворот не зрачи со часови и часови, а потоа наеднаш ќе зрачи повеќе пати за краток временски интервал. Ние набљудувавме дури 10 вакви зрачења кои доаѓаа од FRB 180916.J0158+65.“
Од друга страна, шест од брзите радио зрачења споменати во научниот труд, емитираа радио зрачење уште еднаш и најдолгиот временски интервал помеѓу зрачењата беше 20 часа. FRB 181119 емитираше радио зрачење уште два пати откако беше детектирано првото зрачење.
Се’ уште не знаеме што значи ова, но би можело да значи дека сите брзи радио зрачења се всушност повторливи, само некои од нив се многу поактивни во споредба со останатите, како што предложи и астрофизичарот Викрам Рави од Харвард-Смитсонскиот Центар за Астрофизика.
„Исто како што некои вулкани се поактивни од другите, па за еден вулкан може да мислиме дека е заспан само поради тоа што не еруптирал подолго време,“ додава Плеунис.
Но постојат и сличности помеѓу брзите радио зрачења. Индивидуалните зрачења од повторливите брзи радио зрачења настојуваат да траат малку подолго од брзите радио зрачења кои не се повторуваат, што претставува една навистина интересна карактеристика.
Исто така можеме да забележиме и промена во фреквенцијата. Кај FRB 121102 и FRB 180814 со секое наредно зрачење фреквенцијата на електромагнетните бранови станува се помала и помала.
Ваквото поместување на фреквенцијата се јавува во дури осум повторувачки брзи радио зрачења, што за астрономите претставува можност да откријат што точно претставува нивниот извор.
„Мислам дека е зачудувачки тоа што природата создава вакви нешта,“ вели Плеунис. „Исто така, јас мислам дека постојат многу важни информации во врска со нивните извори за кои ние треба да откриеме како да ги протолкуваме. Навистина е многу забавно да се обидуваме да откриеме што всушност претставуваат истите.“
Канадскиот Експеримент за Хидрогенско (водородно) Интензивно Мапирање е оптимизиран за набљудување на широка област од ноќното небо, детектирајќи електромагнетни бранови со помала фреквенција дури и од ASKAP и Опсерваторијата Паркес во Австралија, кои исто така набљудуваат брзи радио зрачења.
До сега, Канадскиот Експеримент за Хидрогенско Интензивно Мапирање се покажа како исклучително ефективен во својата работа. Покрај овие повторливи брзи радио зрачења, како и она во Јануари, овој телескоп детектираше огромен број на еднократни брзи радио зрачења. Сепак не е оптимизиран за да го детектира и нивниот извор.
Тука настапува и пошироката научна заедница. Веднаш по објавувањето на овој научен труд, друг тим од научници, вклучувајќи го и Рави, објавија дека успеале да поврзат дури осум од повторливите брзи радио зрачења со веќе откриени галаксии, базирајќи се на насоката од која тие доаѓаат.
Можеме дури и да изведеме некоја приближна вредност за растојанието помеѓу Земјата и изворот, базирајќи се на тоа колку е дисперзиран сигналот. Колку повеќе е дисперзиран сигналот, толку подалеку се наоѓа и изворот.
Всушност, тука работите стануваат интересни. FRB 180916 ја има најмалата дисперзија, што значи дека можеби се наоѓа во наша близина.
„Дури и со најголемиот телескоп, ако објектот е близу, тогаш секој пат ќе имате подобар поглед споредба со некој објект што е подалеку,“ изјави астрономот Кит Банистер од националната вселенска агенција CSIRO во Австралија за ScienceAlert, иако тој не беше дел од истражувањето.
„Откривањето на малата дисперзија беше навистина возбудлив момент, бидејќи постои голема веројатност дека изворот е во близина. Ова значи дека ќе биде полесно да се набљудува изворот откако ќе утврдиме каде точно се наоѓа на небото.“
Можеме да извлечеме информации и од поларизацијата на сигналот (колку е извртен сигналот). Доколку сигналот е значително извртен, тогаш доаѓа од околина со екстремни магнетни сили, како на пример во близина на црна дупка или неутронска ѕвезда. Пример за вакво брзо радио зрачење е FRB 121102.
Тимот успеа да ја измери и поларизацијата на еден од новите сигнали, FRB 180916, која беше многу мала. Од тука тимот можеше да заклучи дека не сите повторливи брзи радио зрачења доаѓаат од екстремни околини.
Се’ уште не знаеме што значи ова. Не знаеме дали постојат повеќе различни видови на објекти или настани кои резултираат со вакви сигнали. Не знаеме дали сите вакви брзи радио зрачења се повторливи и зошто се повторуваат. Но овој научен труд не носи на уште еден чекор поблизу до одговорите.
„Мислам (и се надевам) дека научниот труд ќе охрабри и други астрономи да ги насочат телескопите кон овие извори на небото,“ вели Плеунис.
„Има доволно информации за да се изградат и модели. Мислам дека со помош на моделите ќе можеме да откриеме што ги емитира овие брзи радио зрачења“
„Исто така, мислам дека резултатите од нашиот научен труд ќе влијаат врз стратегиите за барање применувани од други тимови кои се обидуваат да пронајдат повторувачки брзи радио зрачења.“
Превод: Теодор Ангеловски
