Καναδοί επιστήμονες που χρησιμοποιούν το CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) έχουν εντοπίσει 13 FRBs (Fast Radio Bursts), συμπεριλαμβανομένου του δεύτερου επαναλαμβανόμενου. Και νομίζουν ότι θα βρουν ακόμη περισσότερα.
Το CHIME είναι ένα καινοτόμο ραδιοτηλεσκόπιο στην περιοχή της κοιλάδας Okanagan στη Βρετανική Κολομβία του Καναδά. Ολοκληρώθηκε το 2017 και η αποστολή του είναι να λειτουργεί ως ένα είδος μηχανής χρόνου. Το CHIME θα βοηθήσει τους αστρονόμους να κατανοήσουν το σχήμα, τη δομή και τη μοίρα του σύμπαντος, μετρώντας τη σύνθεση της σκοτεινής ενέργειας.
Ο μοναδικός σχεδιασμός του CHIME το καθιστά επίσης κατάλληλο για τον εντοπισμό γρήγορων ραδιοφωνικών εκρήξεων.
Οι γρήγορες εκρήξεις ραδιοφώνου είναι γεγονότα υψηλής ενέργειας στο διάστημα που εντοπίζουμε ως παροδικός παλμός ραδιοκυμάτων. Συνήθως διαρκούν μόνο μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου. Οι επιστήμονες δεν είναι σίγουροι τι ακριβώς είναι η καταγωγή τους, αν και είναι σίγουρα έξω από τον Γαλαξία μας. Μερικές από τις προτεινόμενες πηγές είναι μαύρες τρύπες ή αστέρια νετρονίων που περιστρέφονται γρήγορα.
"Δεν έχουμε λύσει το πρόβλημα, αλλά υπάρχουν πολλά ακόμη κομμάτια στο παζλ."
Tom Landecker, μέλος της ομάδας CHIME, Εθνικό Συμβούλιο Έρευνας
«Μέχρι τώρα, υπήρχε μόνο ένα γνωστό επαναλαμβανόμενο FRB. Γνωρίζοντας ότι υπάρχει ένα άλλο υποδηλώνει ότι θα μπορούσαν να υπάρχουν περισσότερα εκεί έξω. Και με περισσότερους επαναληπτές και περισσότερες πηγές διαθέσιμες για μελέτη, ενδέχεται να είμαστε σε θέση να κατανοήσουμε αυτούς τους κοσμικούς γρίφους - από πού προέρχονται και τι τους προκαλεί ", δήλωσε η Ingrid Stairs, μέλος της ομάδας CHIME και αστροφυσικός στο UBC.
Το παρατηρητήριο CHIME έχει μοναδικό σχεδιασμό. Σε αντίθεση με άλλα τηλεσκόπια, τα οποία έχουν κινούμενες βάσεις που τους επιτρέπουν να επανατοποθετήσουν και να μελετήσουν συγκεκριμένα αντικείμενα στο διάστημα, το CHIME είναι στατικό. Το CHIME κάθεται ακίνητο ενώ ο ουρανός κινείται από πάνω. Χαρτογραφεί ολόκληρο το βόρειο ημισφαίριο κάθε μέρα, πράγμα που σημαίνει ότι πιθανότατα θα εντοπίσει περισσότερα από αυτά τα φαινόμενα.
Το CHIME είναι κατασκευασμένο από 1024 προσαρμοσμένους δέκτες κινητών τηλεφώνων σε τέσσερις ημικύλινδρους 100 μέτρων, ή «μισούς σωλήνες», που όλοι λειτουργούν μαζί ως ένα μεγάλο ιντερφερόμετρο. Είναι συνδεδεμένοι σε έναν υπερυπολογιστή που επεξεργάζεται όλα τα δεδομένα.
Ο Stairs πιστεύει ότι η CHIME θα βρει πιο επαναλαμβανόμενα FRB. Μόλις βρεθούν, άλλα τηλεσκόπια μπορούν να εξετάσουν από πού προέρχονταν για ενδείξεις για τη φύση τους.
«Με τη χαρτογράφηση CHIME ολόκληρου του βόρειου ημισφαιρίου κάθε μέρα, είμαστε υποχρεωμένοι να βρούμε περισσότερους επαναληπτές με την πάροδο του χρόνου», δήλωσε ο Stairs. «Γνωρίζοντας πού βρίσκονται θα επιτρέψουν στους επιστήμονες να τους δείξουν τα τηλεσκόπια τους, δημιουργώντας μια ευκαιρία να μελετήσουν λεπτομερώς αυτά τα μυστηριώδη σήματα».
Η προέλευση των γρήγορων ραδιοφωνικών εκρήξεων δεν είναι ακόμη γνωστή. Ενώ ορισμένοι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι προκαλούνται από κατακλυσμικά γεγονότα, η ανακάλυψη των επαναλαμβανόμενων FRB φαίνεται να εξαλείφει αυτήν την ιδέα.
"Είμαστε πολύ ενθουσιασμένοι που βλέπουμε τι μπορεί να κάνει το CHIME όταν λειτουργεί με πλήρη χωρητικότητα."
Deborah Good, διδακτορικός φοιτητής στο UBC, μέλος της ομάδας FRB της CHIME.
Η σπανιότητα του FRB τους κάνει δύσκολο να μελετήσουν. Είναι επίσης πολύ παροδικά, διαρκούν μόνο μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου. Αυτό που είναι συναρπαστικό για αυτήν την ανακάλυψη είναι ότι το CHIME δεν λειτουργεί ακόμη και με πλήρη χωρητικότητα ακόμα. Μόλις φτάσει στην ταχύτητα, θα ανακαλύψει πολλά περισσότερα, ίσως κάθε μέρα λειτουργίας, και οι πύλες πλημμύρας δεδομένων θα ανοίξουν σε αυτά τα ενδιαφέροντα φαινόμενα.
«Είμαστε πολύ ενθουσιασμένοι που βλέπουμε τι μπορεί να κάνει το CHIME όταν λειτουργεί με πλήρη χωρητικότητα», δήλωσε η Ντέμπορα Γκούντ, διδακτορική φοιτήτρια στη φυσική και την αστρονομία στο UBC που είναι μέλος της ομάδας FRB της CHIME. «Στο τέλος ενός έτους μπορεί να έχουμε βρει 1.000 επιπλέον ριπές. Τα δεδομένα μας θα ανοίξουν μερικά από τα μυστήρια των FRB. "
Το πρώτο FRB εντοπίστηκε το 2007 από επιστήμονες που έψαχναν σε δεδομένα pulsar. Οι περισσότερες γρήγορες ραδιοφωνικές εκρήξεις διαρκούν μια σύντομη στιγμή και μετά έχουν φύγει, αν και με αυτήν την τελευταία ανακάλυψη CHIME, γνωρίζουμε τώρα δύο που έχουν επαναλάβει. Η πρώτη επαναλαμβανόμενη FRB, που ονομάζεται FRB 121102 εντοπίστηκε το 2012, και η πηγή της ήταν εξωγαλακτική, προς την κατεύθυνση του αστερισμού Auriga.
Τι μας λένε τα μήκη κύματος για τις γρήγορες εκρήξεις ραδιοφώνου
Το μήκος κύματος του FRB μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να καταλάβουν από πού προέρχονται και τι είδους θέμα πέρασαν για να μας φτάσουν. Όμως τα FRB μεγαλύτερου μήκους κύματος τους λένε περισσότερα.
"Το περιβάλλον του FRB έχει πολύ μεγαλύτερη επίδραση στο σχήμα των σημάτων σε μεγάλα μήκη κύματος."
Deborah Good, UBC / CHIME
Ενώ οι περισσότερες προηγούμενες γρήγορες ραδιοφωνικές εκρήξεις έχουν ανιχνευθεί σε μήκος κύματος μόνο λίγων εκατοστών, αυτή η τελευταία παρτίδα είχε μήκη κύματος μερικών μέτρων. Αυτό είναι ένα μπόνους για την ομάδα CHIME, η οποία λέει ότι τα μεγαλύτερα μήκη κύματος ανοίγουν νέες γραμμές έρευνας.
«Το περιβάλλον του FRB έχει πολύ μεγαλύτερη επίδραση στο σχήμα των σημάτων σε μεγάλα μήκη κύματος», δήλωσε ο Good. «Βλέποντας αυτές τις εκρήξεις με το CHIME θα μας δώσει μια καλή ιδέα για το πώς είναι τα FRB και από πού προέρχονται, δείχνοντάς μας περισσότερα σχετικά με το πώς αλλάζει η φωτεινότητα τους σε διαφορετικές συχνότητες και τι συμβαίνει στο σήμα στο δρόμο του προς τη Γη», πρόσθεσε. .
Το μέλος της ομάδας CHIME Tom Landecker, από το Εθνικό Συμβούλιο Έρευνας, λέει ότι αυτές οι πρόσφατα εντοπισμένες γρήγορες ραδιοφωνικές εκρήξεις θα βοηθήσουν στην επίλυση του παζλ, τελικά, από το πού προέρχονται τα FRB.
«[Γνωρίζουμε τώρα] οι πηγές μπορούν να παράγουν ραδιοκύματα χαμηλής συχνότητας και αυτά τα κύματα χαμηλής συχνότητας μπορούν να ξεφύγουν από το περιβάλλον τους και δεν είναι πολύ διάσπαρτα για να ανιχνευθούν τη στιγμή που φτάνουν στη Γη. Αυτό μας λέει κάτι για τα περιβάλλοντα και τις πηγές. Δεν έχουμε λύσει το πρόβλημα, αλλά υπάρχουν πολλά ακόμη κομμάτια στο παζλ », είπε.
Όποτε υπάρχει μια ανακάλυψη γρήγορων ραδιοφωνικών εκρήξεων ή κάποιου άλλου φαινομένου αβέβαιης προέλευσης, το Διαδίκτυο ανάβει με συνομιλίες για εξωγήινους και εξωγήινους νοημοσύνη. Δεν φαίνεται να βοηθάμε τον εαυτό μας. Αλλά στις περισσότερες από αυτές τις περιπτώσεις, και πιθανότατα και αυτή, υπάρχει μια φυσική εξήγηση. Οι επιστήμονες δεν το βρήκαν ακόμη.
Αλλά όταν βρίσκουν την πηγή των FRB, το CHIME μπορεί να διαδραματίσει ηγετικό ρόλο στην εύρεση του.
Το CHIME βρισκόταν μόνο στη φάση έναρξης λειτουργίας του όταν εντόπισε αυτές τις εκρήξεις. Δεν λειτουργούσε σε πλήρη χωρητικότητα. Μόλις είναι, θα υπάρξουν ενδιαφέρουσες στιγμές μπροστά, ειδικά αν μπορεί να ανιχνεύσει 1.000 πιο γρήγορες ριπές ραδιοφώνου, όπως προτείνει ο Good.
"Τα ευρήματα είναι μόνο η αρχή των ανακαλύψεων του CHIME", πρόσθεσε ο Stairs, ο αστροφυσικός του UBC. «Στην επόμενη φάση, σκοπεύουμε να καταγράψουμε την πλήρη ροή δεδομένων υψηλής ανάλυσης από τις πιο φωτεινές ριπές, κάτι που θα μας επιτρέψει να κατανοήσουμε καλύτερα τις θέσεις, τα χαρακτηριστικά και το μαγνητικό περιβάλλον τους. Τα επόμενα χρόνια θα είναι πολύ συναρπαστικά. "
Η ανίχνευση των γρήγορων ραδιοφωνικών εκρήξεων παρουσιάστηκε στη χειμερινή συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας.
Αυτές οι νέες ανακαλύψεις εξηγούνται επίσης σε δύο επιστημονικές εργασίες, και οι δύο δημοσιεύθηκαν στο Nature online στις 9 Ιανουαρίου 2019. Η πρώτη εργασία με τίτλο «
Παρατηρήσεις γρήγορων ραδιοφωνικών εκρήξεων σε συχνότητες έως 400 megahertz. " Η δεύτερη είναι "Μια δεύτερη πηγή επαναλαμβανόμενων ραδιοφωνικών εκρήξεων."
Πηγές:
- Δελτίο Τύπου: Το τηλεσκόπιο CHIME ανιχνεύει τη δεύτερη επαναλαμβανόμενη γρήγορη ριπή ραδιοφώνου
- Δελτίο Τύπου: Το νέο καναδικό τηλεσκόπιο θα αντιστοιχίσει τον μεγαλύτερο όγκο χώρου που έχει ποτέ εξεταστεί
- Αρχική σελίδα τηλεσκοπίου CHIME
- Ερευνητικό έγγραφο: Μια δεύτερη πηγή επαναλαμβανόμενων ραδιοφωνικών εκρήξεων
- Ερευνητικό έγγραφο: Παρατηρήσεις γρήγορων ραδιοφωνικών εκρήξεων σε συχνότητες έως 400 megahertz
- Καταχώριση Wikipedia: Fast Radio Burst
