Kunstniku mulje CSIRO Austraalia SKA Pathfinder (ASKAP) raadioteleskoobist, mis leiab kiire raadiosaadiku ja määrab selle täpse asukoha. KECK, VLT ja Gemini South optilised teleskoobid liitusid ASKAP-iga järelvaatlustega, et kujutada vastuvõtvat galaktikat.
(Pilt: © CSIRO / Andrew Howells)
Astronoomid hakkavad kaupa saama universumi ühe müstilisema nähtuse peal.
Teadlased on vaid teist korda tuvastanud kiire raadioplahvatuse (FRB), ülilühikese plahvatuse, mis vabastab ühe millisekundi jooksul sama palju energiat kui Maa päike peaaegu sajandi jooksul.
Üksik, varem kindlaks tehtud purunemine, tuntud kui FRB 121102, on haruldane "kordus", see on viimase paari aasta jooksul kümneid kordi süttinud. Kuid äsja levinud lööklaine kuulub palju sagedamini täheldatavatesse "ühekordsetesse" klassidesse. Selle avastus, millest täna (27. juuni) teatati ajakirjas Science, näitab, et neid raskesti tabatavaid loomakesi on võimalik jälgida ja jälgida, võimaldades astronoomidel lõpuks välja mõelda, mis neid põhjustab.
"See on suur läbimurre, mida valdkond on oodanud, kuna astronoomid avastasid 2007. aastal kiire raadiosaadiku purunemise," ütles uuringu juhtiv autor Keith Bannister Commonwealthi teadus- ja tööstusuuringute organisatsioonist (CSIRO). (CSIRO on Austraalia riiklik teadusagentuur.)
Bannister ja ta kolleegid leidsid FRB-st, kasutades Austraalia Lääne-Austraalias asuva Murchisoni raadiostronoomia vaatluskeskuse 36 raadioteleskoobi võrku kuuluvat Austraalia ruutkilomeetri array Pathfinderit (ASKAP). Nad leidsid plahvatuse 24. septembril 2018, mis selgitab selle nime - FRB 180924. (Kordaja FRB 121102 märgati esmakordselt 2012. aastal, nagu olete võib-olla juba oletanud.)
See oli piisavalt põnev, arvestades, et teadaolevate FRBde koguarv oli 85. (Ainult kaks neist on kordujad.) Kuid meeskond murdis uue pinnase, jälgides oma leidude lähtekohta.
Teadlased töötasid välja uue meetodi, mis tunnistas FRB 180924 automaatselt vähem kui 300 millisekundi jooksul pärast seda, kui purske tabas ASKAP-i nõusid. Selline kiirus oli ülioluline, sest meeskonnal oli vaja juurde pääseda andmetele, mis kirjutatakse üle iga 3,1 sekundi tagant.
Seejärel mõõtsid teadlased väikseid erinevusi FRB 180924 saabumisajas 36 ASKAP tassis umbes 1/100-ni nanosekundist. Nende erinevuste võrdlemine võimaldas neil kindlaks määrata taeva purunemise allika täpsusega 0,00002 kraadi - mis võrdub juuste laiusega, kui seda näha 200 meetri kaugusel.
See allikas asub suure galaktika nimega DES J214425.25−405400.81. Selle galaktika kohta oli vähe teada, nii et teadlased iseloomustasid seda optiliste vaatluste abil Hawaiil asuva Keck II teleskoobi ning väga suure teleskoobi ja Lõuna-Kaksikute teleskoobi abil, mis mõlemad asuvad Tšiilis.
Uurimisrühm leidis, et DES J214425.25−405400.81 asub Maast umbes 3,6 miljardi valgusaasta kaugusel. Lisaks on galaktika umbes 1000 korda massiivsem ja moodustab tähti vähem aktiivselt kui kääbus, kes võõrustab FRB 121102 (mis asub Maast umbes 3 miljardi valgusaasta kaugusel).
Ja FRB 121102 asub oma koduse galaktika keskuse lähedal, piirkonnas, kus tõenäoliselt varitseb ülimassiivne must auk.
Need erinevused on olulised, kuna need näitavad, et "FRB-d võivad pärineda tohutust hulgast galaktikate ja keskkondade tüüpidest", ütles Bannister Space.com-ile meili teel. "Tundub, et nende esinemiseks pole vaja väga erilisi tingimusi."
FRB 180924 asukoht pakub ka mõned vihjed salapäraste protsesside kohta, mis viivad FRB-sid. Näiteks ütles Bannister, et selle konkreetse lõhkemise korral on ülimaitsvad mustad augud välistatud, arvestades selle märkimisväärset kaugust (13 000 valgusaastat) galaktilisest tuumast.
Tõepoolest, uus uuring võib ergutada FRB põlvkonna olulist ümbermõtestamist, ütlesid meeskonna liikmed.
"Repiiterite kõige usaldusväärsemaks mudeliks, mis on ehitatud selgitamaks korduvat, soovitab, et neid toodavad noored magnetaarid (tugevalt magnetiseeritud neutronitähed)," ütles kaasautor Ryan Shannon Melbourne'i Swinburne'i tehnikaülikoolist Space.comile e-posti teel.
"Need magnetaarid on eelistatavalt moodustatud pisikestes kääbusgalaktikates, nagu näiteks FRB 121102 peremehe oma," lisas Shannon. "Kas mudelit tuleb lõdvendada, et purskeid saaks toota mitmekesises keskkonnas, või purunemiste tekitamiseks on kaks mehhanismi."
(Muidugi on alati võimalus, et FRB-d genereerivad arenenud tsivilisatsioonid. Kuid see on pikk samm, nagu tavaliselt on tulnukkutsed.)
Mudelid muutuvad tugevamaks, kuna üha enam FRB-sid määratakse Bannisteri ja tema meeskonna poolt juhitud meetodite abil. Ja leidul on ka muid põnevaid tagajärgi.
Näiteks on läbi viidud gaasi FRB-de kodeerimine purske signaalidesse, ütles Bannister. FRB 180924 koduses galaktikas on suhteliselt vähe gaasi, seega eraldas suurem osa purske kodeeritud teabest gaaladevahelises keskkonnas gaasi.
Gaasi, mis asub galaktikate vahel, on väga raske uurida, kuna see ei helenda - kuid astronoomidel võib nüüd olla mõistlik viis seda vaadata.
"Oleme näidanud, et ühekordseid purke on tehniliselt võimalik tabada ja need on galaktikavahelise keskkonna puhtad sondid," ütles Shannon.
"Järgmine samm on välja selgitada, kas muud ühekordsed purunemised on nagu FRB 180924 (pärinevad massilistest galaktikatest) või on need pigem esimese kordaja moodi," lisas ta. "Ma arvan, et need saavad olema nagu 180924 ja me suudame peaaegu nähtamatule kosmilisele veebile uue akna avada."
- Teadlased leiavad 13 salapärast sügavkosmose välku, sealhulgas 2. tuntud 'kordaja'
- Salapärased valgusvälgud tulevad sügavast kosmosest ja AI leidis neist lihtsalt rohkem
- 13 viisi intelligentsete välismaalaste jahtimiseks
Mike Walli raamat võõra elu otsingutest "Seal väljas"(Grand Central Publishing, 2018; illustreerinud Karl Tate), on nüüd väljas. Jälgi teda Twitteris @michaeldwall. Jälgi meid Twitteris @Spacedotcom või Facebook.
