Τον Σεπτέμβριο του 2017, το Καναδικό Πείραμα Χαρτογράφησης Έντασης Υδρογόνου (CHIME) στη Βρετανική Κολομβία άρχισε να λειτουργεί, αναζητώντας σημάδια Fast Radio Bursts (FRBs) στο Σύμπαν μας. Αυτές οι σπάνιες, σύντομες και ενεργητικές λάμψεις από πέρα από τον γαλαξία μας υπήρξαν ένα μυστήριο από τότε που το πρώτο παρατηρήθηκε λίγο πριν από μια δεκαετία. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι επαναλαμβανόμενες, οι οποίες είναι ακόμη πιο σπάνιες.
Πριν το CHIME άρχισε να συλλέγει φως από τον Κόσμο, οι αστρονόμοι γνώριζαν μόνο τριάντα FRB. Αλλά χάρη στην εξελιγμένη σειρά κεραιών και παραβολικών καθρεπτών της CHIME (που είναι ιδιαίτερα ευαίσθητες στα FRB), ο αριθμός αυτός έχει αυξηθεί σε 700 (που περιλαμβάνει 20 επαναλήπτες). Σύμφωνα με μια νέα μελέτη με επικεφαλής τους ερευνητές του CHIME, αυτός ο ισχυρός αριθμός ανιχνεύσεων επιτρέπει νέες πληροφορίες σχετικά με το τι τους προκαλεί.
Για πρώτη φορά το 2007, τα FRB αποτελούν ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια που αντιμετωπίζει ο αστρονόμος σήμερα. Ενώ αυτό το φαινόμενο είναι απίστευτα ισχυρό, ξεπερνά προσωρινά ακόμη και τα πιο λαμπερά γαλαξιακά πάλσαρ με συντελεστή περίπου ένα εκατομμύριο, είναι επίσης εξαιρετικά βραχύβια (διαρκεί περίπου ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου). Παρόλο που πολλοί έχουν εντοπιστεί σε απομακρυσμένους γαλαξίες, οι αστρονόμοι εξακολουθούν να μην είναι σίγουροι τι τους ευθύνεται.
Αυτό δεν σημαίνει ότι δεν υπάρχουν πολλές θεωρίες, οι οποίες κυμαίνονται από το ότι είναι αποτέλεσμα περιστρεφόμενων αστεριών νετρονίων ή κατάρρευσης παράξενων φλοιών αστεριών έως ενδείξεων εξωγήινης δραστηριότητας. Αυτή η τελευταία θεωρία διασκεδάζεται εν μέρει λόγω των λίγων περιπτώσεων στις οποίες βρέθηκε ότι οι FRB επαναλήφθηκαν. Κανένα γνωστό φυσικό φαινόμενο δεν μπορεί να εξηγήσει αυτό, εξ ου και η εικασία ότι θα μπορούσε να είναι μια μορφή επικοινωνίας.
Αυτό είναι το ερώτημα που μια διεθνής ομάδα με επικεφαλής τον Εμμανουήλ Φονσέκα - μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Τμήμα Φυσικής στο Πανεπιστήμιο McGill και μέρος του Διαστημικού Ινστιτούτου McGill - προσπάθησε να αντιμετωπίσει. Για χάρη της μελέτης τους, η ομάδα βασίστηκε σε δεδομένα από 9 νέες επαναλαμβανόμενες πηγές FRB που εντοπίστηκαν πρόσφατα από την CHIME για να δουν τι θα μπορούσαν να συμπεράνουν.
Δύο πληθυσμοί
Αυτό που βρήκαν από την εξέταση αυτών των επαναληπτών επιβεβαίωσε κάτι που οι αστρονόμοι θεωρούσαν εδώ και αρκετό καιρό. Ουσιαστικά, υπάρχουν δύο πληθυσμοί FRBs - επαναλαμβανόμενοι και μη επαναλαμβανόμενοι - που είναι πιθανό να προκαλούνται από διαφορετικά φαινόμενα ή / και σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Αυτό μπορεί να παρατηρηθεί μετρώντας το επίπεδο διασποράς, τα πλάτη των παλμών και το μαγνητισμένο περιβάλλον γύρω από την πηγή του FRB.
Σε περίπτωση διασποράς, η οποία προκαλείται από το θέμα που πρέπει να περάσουν τα σήματα FRB για να φτάσουν σε εμάς, η ομάδα διαπίστωσε ότι η διανομή ήταν η ίδια για τους επαναλήπτες και τους μη επαναλήπτες. Αυτό υποδηλώνει ότι οι δύο πληθυσμοί έχουν παρόμοιες κατανομές και προέρχονται από παρόμοια τοπικά περιβάλλοντα.
Κατά τη μέτρηση του πλάτους παλμού, ωστόσο, η ομάδα διαπίστωσε ότι τα πλάτη είναι μεγαλύτερα για τους επαναλήπτες από ό, τι οι μη επαναλήπτες. Από αυτό, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι εκρήξεις από τις επαναλαμβανόμενες πηγές έχουν ελαφρώς μεγαλύτερη διάρκεια, πράγμα που θα μπορούσε επίσης να σημαίνει ότι οι δύο πληθυσμοί έχουν δύο διαφορετικούς μηχανισμούς εκπομπών. Τέλος, μέτρησαν πώς αλληλεπιδρά το φως με το μαγνητικό περιβάλλον (γνωστή και ως περιστροφή Faraday) γύρω από τις πηγές έκρηξης.
Στην περίπτωση δύο από τους νέους επαναλήπτες, διαπίστωσαν ότι τα μέτρα περιστροφής τους ήταν στην πραγματικότητα χαμηλότερα από το μάλλον υψηλό μέτρο που λήφθηκε από τον πρώτο γνωστό επαναλήπτη (FRB 121101). Αυτό θα μπορούσε να υποδηλώνει ότι τόσο οι επαναλήπτες όσο και οι μη επαναλήπτες προέρχονται από περιβάλλοντα που δεν είναι τόσο πολύ μαγνητισμένα. Αυτό θα σήμαινε περαιτέρω ότι το FBR 121101 ήταν μια ανωμαλία, αν και αυτό απομένει να φανεί.
Σε αυτό το σημείο, οι αστρονόμοι απέχουν ακόμη πολύ από τον προσδιορισμό των αιτίων των FRB και κατά πόσον εμπίπτουν ή όχι σε διαφορετικούς πληθυσμούς. Αλλά χάρη στην ταχεία εξέλιξη που συμβαίνει σε αυτόν τον τομέα, όλο και περισσότερο εντοπίζονται συνεχώς, αυξάνοντας έτσι την πιθανότητα μιας σημαντικής ανακάλυψης!
