Na corocznym zjeździe American Astronomical Society w Seattle astronomowie poinformowali o odkryciu kilkunastu nowych sygnałów, które dotarły do Ziemi z dalekiego kosmosu, znanych jako szybkie błyski radiowe (FRB). W danych z teleskopu CHIME znaleziono powtarzający się sygnał pochodzący z tego samego miejsca. To druga taka detekcja w historii.
Odkryć dokonano za pomocą kanadyjskiego radioteleskopu CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment). Choć uruchomiony we wrześniu 2017 roku, teleskop nie jest jeszcze w pełni sprawny, ale nowe odkrycia pokazują jego ogromny potencjał. Teleskop zlokalizowany jest w Kolumbii Brytyjskiej w Kanadzie. Składa się z czterech mierzących 20 na 100 metrów półcylindrycznych anten, które skanują całe widoczne niebo przez 24 godziny na dobę.
Szybkie błyski radiowe (Fast radio burst – FRB) są jednym z najgorętszych tematów we współczesnej astronomii. To wysokoenergetyczne zjawisko astrofizyczne o nieznanym, pozagalaktycznym pochodzeniu, przejawiające się jako krótkotrwały impuls radiowy, trwający średnio kilka milisekund. Pierwszy tego typu sygnał odkryto w 2007 roku. Od tego czasu zarejestrowano około 60 takich sygnałów. Trwały one ułamki sekundy, ale niosły ze sobą potężną ilość energii.
W lipcu i sierpniu ubiegłego roku, podczas testów radioteleskopu CHIME, astronomowie zarejestrowali 13 nowych FRB w ciągu trzech tygodni. W danych znaleziono powtarzający się sygnał pochodzący z tego samego punktu na niebie. To druga taka detekcja w historii. Powtarzający się sygnał nazwano FRB 180814.J0422+73 i zarejestrowano go co najmniej pięciokrotnie.
Drugi powtarzający się sygnał pochodzi z miejsca oddalonego od nas o 1,6 miliarda lat świetlnych. Radioteleskop CHIME wykrył także FRB na częstotliwościach 400 megaherców. Poprzednie detekcje nie zarejestrowały żadnych FRB na takich długościach fal.
O nowych detekcjach FRB poinformowano w dwóch artykułach opublikowanych na łamach pisma „Nature”. Pierwszy mówi o drugim źródle powtarzających się FRB. Drugi traktuje o detekcji FRB na częstotliwościach do 400 MHz.
Początkowo sygnały te były traktowane jako lokalne zakłócenia. Astronomowie zaczęli je poważnie traktować, gdy na początku tej dekady zorientowano się, że impulsy pochodzą z odległych galaktyk. FRB występuję bez ostrzeżenia. Oznacza to, że nie można ich przewidzieć, zatem astronomowie nie są w stanie zaplanować obserwacji, co znacznie utrudnia badanie ich natury. Są one wykrywane dopiero później w danych z obserwacji radiowych nieba.
W 2012 roku Obserwatorium Arecibo zarejestrowało wyjątkowy impuls - FRB 121102. To pierwszy z tego typu sygnałów, który się powtarzał. Cztery lata później zarejestrowano kolejnych sześć FRB pochodzących z tego samego miejsca, a potem 15 następnych. W 2017 roku określono, że impulsy FRB 121102 pochodzą z regionów gwiazdotwórczych galaktyki karłowatej oddalonej o ponad trzy miliardy lat świetlnych od Ziemi.
Od momentu zarejestrowania pierwszego FRB wysiłki naukowców skupiają się na ustaleniu ich przyczyny. Powstało kilkanaście hipotez dotyczących tajemniczych sygnałów. Jedna z nich mówi, że pochodzą one od szybko obracającej się gwiazdy neutronowej. Inna, że ich źródłem są kosmiczne kataklizmy takie jak wybuchy supernowych albo zapadanie się gwiazd neutronowych do czarnych dziur. Jeszcze inna wskazuje na teoretyczne obiekty astronomiczne zwane blitzarami jako źródło FRB. Blitzar to odmiana gwiazdy neutronowej, której masa jest na tyle duża, by zapaść się w czarną dziurę, ale zapobiega temu siła odśrodkowa pochodząca z dużej prędkości wirowania gwiazdy. Kolejna hipoteza skupia się na tzw. kontaktowych układach podwójnych, czyli krążących bardzo blisko siebie dwóch gwiazdach. Nie brakuje też koncepcji, że źródłem sygnałów jest zaawansowana cywilizacja pozaziemska.
Sygnały FRB 121102 oraz nowo odkryte FRB 180814.J0422+73, które zostały odebrane wielokrotnie z tego samego źródła, wykluczają jednorazowe zdarzenia kosmiczne, takie jak supernowe czy kolizje gwiazd neutronowych. Ale to wyklucza tylko jedną z hipotez, a źródło FRB nadal pozostaje tajemnicą. W rozwiązaniu tej zagadki może pomóc właśnie radioteleskop CHIME. Większa liczba FRB i najlepiej powtarzających się z tego samego źródła dałaby naukowcom więcej danych do analizy.
- Gdybyśmy mieli powiedzmy 1000 przykładów, bylibyśmy w stanie powiedzieć o wiele więcej na temat tego, czym są FRB – powiedziała Deborah Good z University of British Columbia w Vancouver.
Źródło: Nature, Science, Science News, fot. Andre Renard/Dunlap Institute/CHIME. Na zdjęciu radioteleskop CHIME
