2017 m. Rugsėjo mėn. Britanijos Kolumbijoje pradėjo veikti Kanados vandenilio intensyvumo žemėlapio eksperimentas (CHIME), ieškodamas greito radijo bangų (FRB) požymių mūsų Visatoje. Šie reti, trumpi ir energingi blyksniai iš už mūsų galaktikos ribų buvo paslaptis nuo pat pradžių, kai jie buvo pastebėti šiek tiek daugiau nei prieš dešimtmetį. Ypač įdomūs yra tie, kurie, kaip nustatyta, kartojasi, kurie yra dar retesni.
Prieš tai, kai CHIME pradėjo rinkti šviesą iš kosmoso, astronomai žinojo tik trisdešimt FRB. Tačiau dėl to, kad „CHIME“ yra sudėtingas antenų ir parabolinių veidrodžių rinkinys (ypač jautrūs FRB), šis skaičius išaugo iki beveik 700 (į kurį įeina 20 kartotuvų). Remiantis nauju tyrimu, kuriam vadovavo CHIME tyrėjai, šis patikimas aptikimų skaičius leidžia gauti naujų įžvalgų apie tai, kas juos sukelia.
Pirmą kartą aptikti 2007 m., FRB yra viena didžiausių paslapčių, su kuria šiandien susiduria astronomai. Nors šis reiškinys yra nepaprastai galingas, laikinai pralenkdamas net ryškiausius galaktikos pulsus maždaug milijonu, jis taip pat yra neįtikėtinai trumpalaikis (trunkantis maždaug milisekundę). Nors daugelis jų buvo lokalizuoti tolimose galaktikose, astronomai vis dar nėra tikri, kas juos lemia.
Tai nereiškia, kad nėra daugybė teorijų, kurios svyruoja nuo besisukančių neutroninių žvaigždžių ar keistų žvaigždžių plotų žlugimo iki nežemiškos veiklos įrodymų. Pastaroji teorija iš dalies džiugina dėl nedaugelio atvejų, kai buvo nustatyta, kad FRB kartojasi. Jokie žinomi gamtos reiškiniai to negali paaiškinti, todėl spėliojama, kad tai gali būti komunikacijos forma.
Tai yra klausimas, kurį siekė išspręsti Emmanuelio Fonseca vadovaujama tarptautinė komanda - McGill universiteto Fizikos katedros tyrinėtoja ir McGill kosminio instituto dalis. Tyrimo tikslais komanda rėmėsi duomenimis iš 9 naujų besikartojančių FRB šaltinių, kuriuos neseniai aptiko CHIME, kad pamatytų, ką jie galėtų padaryti.
Dvi populiacijos
Tai, ką jie sužinojo ištyrę šiuos kartotuvus, patvirtino tai, ką astronomai kurį laiką teoretikavo. Iš esmės yra dvi kartotinių ir nesikartojančių FRB populiacijos, kurias greičiausiai sukelia skirtingi reiškiniai ir (arba) skirtingos aplinkos. Tai galima pastebėti išmatuojant dispersijos lygį, impulsų plotį ir įmagnetintą aplink FRB šaltinį esančią aplinką.
Dispersijos, kurią sukelia reikalas, kad FRB signalai turi praeiti pro mus, kad mus pasiektų, komanda nustatė, kad tiek kartotuvai, tiek ne kartotuvai yra pasiskirstę vienodai. Tai rodo, kad abiejų populiacijų pasiskirstymas yra panašus ir yra kilęs iš panašios vietos aplinkos.
Tačiau matuojant impulsų plotį, komanda nustatė, kad kartotuvų plotis yra didesnis nei pakartotinių. Iš to jie padarė išvadą, kad kartotinių šaltinių pliūpsniai yra šiek tiek ilgesni, o tai taip pat gali reikšti, kad abi populiacijos turi du skirtingus išmetimo mechanizmus. Galiausiai jie išmatavo, kaip šviesa sąveikauja su magnetine aplinka (dar žinoma kaip Faradėjaus sukimasis) aplink sprogo šaltinius.
Dviejų naujų kartotuvų atveju jie nustatė, kad jų sukimosi matai iš tikrųjų buvo mažesni už gana aukštą matą, gautą iš pirmo žinomo kartotuvo (FRB 121101). Tai gali reikšti, kad tiek kartotuvai, tiek ne kartotuvai yra kilę iš ne taip stipriai įmagnetintos aplinkos. Tai dar labiau reikš, kad FBR 121101 buvo anomalija, nors to dar reikia pamatyti.
Šiuo momentu astronomai dar turi nueiti kelią nustatyti FRB priežastis ir tai, ar jie patenka į atskiras populiacijas. Tačiau dėl sparčios šioje srityje vykstančios evoliucijos visą laiką aptinkama vis daugiau ir daugiau, taigi padidėja esminio proveržio tikimybė!
