Οι γρήγορες ραδιοφωνικές εκρήξεις, ή FRB, είναι έντονες εκρήξεις ραδιοκυμάτων μήκους έως χιλιοστών του δευτερολέπτου από άγνωστες πηγές. Το πρώτο FRB ανακαλύφθηκε το 2007 και από τότε έχουν ανιχνευθεί εκατοντάδες από αυτές τις κοσμικές λάμψεις που προέρχονται από διαφορετικά και μακρινά σημεία σε όλο το σύμπαν.
Πολλά FRB εκπέμπουν εξαιρετικά φωτεινά ραδιοκύματα που διαρκούν μόνο λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου το πολύ πριν εξαφανιστούν εντελώς, και περίπου το 10% από αυτά είναι γνωστό ότι επαναλαμβάνονται και έχουν μοτίβα.
Ένας πόρος που χρησιμοποιήθηκε για την ανακάλυψή του είναι ένα ραδιοτηλεσκόπιο που ονομάζεται Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, ή CHIME, στο Αστροφυσικό Παρατηρητήριο Dominion στη Βρετανική Κολομβία του Καναδά.
Αυτό το τηλεσκόπιο, που λειτουργεί από το 2018, παρακολουθεί συνεχώς τον ουρανό και εκτός από τις γρήγορες ραδιοφωνικές εκρήξεις, είναι ευαίσθητο σε ραδιοκύματα που εκπέμπονται από το υδρογόνο μακριά στο σύμπαν.
Οι αστρονόμοι που χρησιμοποίησαν το CHIME ανακάλυψαν κάτι στις 21 Δεκεμβρίου 2019, που τους τράβηξε αμέσως το μάτι: μια γρήγορη ραδιοφωνική έκρηξη που ήταν «από πολλές απόψεις περίεργη», σύμφωνα με την Danielle Mitchell, μεταδιδακτορική ερευνήτρια. στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής και Διαστημικής Έρευνας Kavli στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης.
Το σήμα, που ονομάζεται FRB 20191221A, διήρκεσε έως και τρία δευτερόλεπτα — περίπου 1.000 φορές περισσότερο από τις τυπικές γρήγορες εκρήξεις ραδιοφώνου.
Ο Michelli παρακολουθούσε τα δεδομένα όπως ελήφθησαν από το CHIME, όταν σημειώθηκε η έκρηξη. Το σήμα είναι το ταχύτερο ραδιοκύμα που διαρκεί μέχρι σήμερα.
«Ήταν εξαιρετικό», είπε ο Μίτσελ. “Δεν ήταν πολύ καιρό και διήρκεσε περίπου τρία δευτερόλεπτα, αλλά υπήρχαν περιοδικές κορυφές που ήταν εξαιρετικά ακριβείς, με κάθε χιλιοστό του δευτερολέπτου—μπουμ, μπουμ, έκρηξη— να εκπέμπει σαν καρδιακός παλμός. Αυτή είναι η πρώτη φορά που το ίδιο το σήμα ήταν κυκλικό …”
Ενώ το FRB 20191221A δεν έχει ακόμη αντιγραφεί, «το σήμα σχηματίζεται από μια σειρά διαδοχικών κορυφών που βρήκαμε διαχωρισμένες κατά περίπου 0,2 δευτερόλεπτα», είπε σε ένα email.
άγνωστη πηγή
Ο Μικέλι είπε ότι η ερευνητική ομάδα δεν γνωρίζει τον ακριβή γαλαξία από τον οποίο προήλθε η έκρηξη, και ακόμη και η εκτίμηση της απόστασης έως το ένα δισεκατομμύριο έτη φωτός είναι «πολύ αβέβαιη». Ενώ το CHIME είναι έτοιμο να αναζητήσει παρτίδες ραδιοκυμάτων, δεν είναι πολύ καλό στον εντοπισμό των σημείων προέλευσής τους.
Ωστόσο, το CHIME αναπτύσσεται μέσω ενός έργου όπου επιπλέον τηλεσκόπια, που βρίσκονται υπό κατασκευή, θα παρακολουθούν μαζί και θα μπορούν να τριγωνοποιούν ραδιοεκρήξεις συγκεκριμένων γαλαξιών, είπε.
Αλλά το σήμα περιέχει ενδείξεις για το από πού προήλθε και τι μπορεί να το προκάλεσε.
«Το CHIME έχει πλέον ανιχνεύσει πολλά FRB με διαφορετικά χαρακτηριστικά», είπε ο Micheli. “Έχουμε δει μερικά να ζουν μέσα σε εξαιρετικά τυρβώδη σύννεφα, ενώ άλλα φαίνεται να βρίσκονται σε καθαρά περιβάλλοντα. Από τα χαρακτηριστικά αυτού του νέου σήματος, μπορούμε να πούμε ότι γύρω από αυτήν την πηγή, υπάρχει ένα σύννεφο πλάσματος που πρέπει να είναι πολύ τυρβώδες.”
Όταν οι ερευνητές ανέλυσαν το FRB 20191221A, το σήμα ήταν παρόμοιο με τις εκπομπές από δύο διαφορετικούς τύπους άστρων νετρονίων ή τα πυκνά υπολείμματα μετά το θάνατο ενός γιγάντιου αστέρα, που ονομάζεται ραδιόφωνο και μαγνητικό πάλσαρ.
Οι μαγνήτες είναι αστέρια νετρονίων με απίστευτα ισχυρά μαγνητικά πεδία, ενώ τα ραδιοπάλσαρ εκπέμπουν ραδιοκύματα που φαίνεται να πάλλονται καθώς το αστέρι νετρονίων περιστρέφεται. Και τα δύο αστρικά αντικείμενα δημιουργούν ένα σήμα παρόμοιο με τη δέσμη που αναβοσβήνει από έναν φάρο.
Η γρήγορη ραδιοφωνική έκρηξη φαίνεται να είναι ένα εκατομμύριο φορές πιο φωτεινή από αυτές τις εκπομπές. «Πιστεύουμε ότι αυτό το νέο σήμα θα μπορούσε να είναι ένα μαγνητάρι ή ένα πάλσαρ στο ντόπινγκ», είπε ο Μικέλι.
Η ερευνητική ομάδα θα συνεχίσει να χρησιμοποιεί το CHIME για να παρακολουθεί τον ουρανό για να λαμβάνει περισσότερα σήματα από αυτήν την ραδιοφωνική έκρηξη, καθώς και άλλα με παρόμοιο περιοδικό σήμα. Η συχνότητα των ραδιοκυμάτων και ο τρόπος με τον οποίο αλλάζουν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να βοηθήσουν τους αστρονόμους να μάθουν περισσότερα για τον ρυθμό με τον οποίο διαστέλλεται το σύμπαν.
«Αυτή η ανακάλυψη εγείρει το ερώτημα τι μπορεί να προκαλεί αυτό το ακραίο σήμα που δεν έχουμε ξαναδεί και πώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτό το σήμα για να μελετήσουμε το σύμπαν», είπε ο Μικέλι. «Τα μελλοντικά τηλεσκόπια υπόσχονται να ανιχνεύουν χιλιάδες FRB ανά μήνα, οπότε μπορεί να βρούμε περισσότερα από αυτά τα περιοδικά σήματα».
“Ερασιτέχνης διοργανωτής. Εξαιρετικά ταπεινός web maven. Ειδικός κοινωνικών μέσων Wannabe. Δημιουργός. Thinker.”