Hindi kilalang kalikasan ng mga pagsabog ng cosmic radio

2024 May -akda: Seth Attwood | [email protected]. Huling binago: 2023-12-16 16:18

Ang isa sa mga pinaka mahiwagang cosmic phenomena ay ang mabilis na pagsabog ng radyo. Ang mga ito ay maikli, ilang millisecond na tagal ng mga signal ng radyo na hindi alam ang kalikasan, na nagreresulta mula sa pagpapalabas ng napakalaking dami ng enerhiya. Mahigit isang dekada na ang lumipas mula noong kanilang natuklasan, ngunit sinusubukan pa rin ng mga astrophysicist na malaman ang mga mekanismo ng kanilang paglitaw. Binanggit ng mga mananaliksik ang mga neutron star, black hole, at maging ang mga transmitters ng mga dayuhang sibilisasyon bilang posibleng mga mapagkukunan.

Mga mahiwagang senyales

Sa mabilis na pagsabog ng radyo, sa mga millisecond, kasing dami ng enerhiyang inilalabas gaya ng pagbuga ng Araw sa loob ng ilang sampu-sampung libong taon. Ang nangungunang hypothesis ay ang mga ito ay sanhi ng mga sakuna na kaganapan, tulad ng pagsasama ng dalawang neutron star, isang flash mula sa pagsingaw ng isang black hole, o ang pagbabago ng isang pulsar sa isang black hole. Sa loob ng mahabang panahon, pinaniniwalaan na ang pagsabog ng radyo ay maaaring mangyari nang isang beses lamang, ngunit noong 2015 ay natuklasan na ang naunang naitala na mabilis na pagsabog ng radyo na FRB 121102 ay nauulit sa isang hindi pana-panahong paraan.

Matatagpuan ang FRB 121102 sa isang dwarf galaxy na tatlong bilyong light-years mula sa Earth, at sa loob ng ilang taon ay nanatiling tanging kilalang pinagmumulan ng paulit-ulit na pagsabog ng radyo, sa kabila ng maingat na paghahanap. Gayunpaman, noong Enero 2019, isang artikulo ng mga siyentipiko mula sa pakikipagtulungan ng Canadian na CHIME ang lumitaw sa journal Nature, kung saan iniulat ang tungkol sa muling pagpaparehistro ng mga signal mula sa ibang pinagmulan - 180814. J0422 + 73. Ang CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) interferometric radio telescope ay nagtala ng anim na mabilis na pagsabog ng radyo na nagmula sa isang kalawakan na 1.3 bilyong light years ang layo.

Ang mga signal sa kanilang frequency structure at spectral na mga katangian ay kahawig ng mga signal mula sa FRB 121102, na nagpapahiwatig ng isang katulad na mekanismo ng kanilang pagbuo at ang parehong likas na katangian ng pinagmulan. Ang pagtuklas ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng isang hiwalay na uri ng mabilis na pagsabog ng radyo, na hindi maaaring sanhi ng mga sakuna na kaganapan nang tumpak dahil sa kanilang pag-ulit.

Tahimik na kalawakan

Noong Agosto 2019, unang natukoy ng isang internasyonal na pangkat ng mga siyentipiko ang pinagmulan ng isang mabilis na pagsabog ng radyo na FRB 180924, na nagmula sa isang kalawakan na apat na bilyong light-years ang layo.

Gamit ang ASKAP radio interferometer na matatagpuan sa Australia, tinukoy ng mga astronomo ang lokasyon ng FRB source, at pagkatapos ay kinakalkula ang distansya dito sa pamamagitan ng pagsusuri ng data mula sa Gemini, Keck at VLT optical ground-based telescope. Ito ay lumabas na ang radio flare ay naganap sa isang napakalaking galaxy na kasing laki ng Milky Way, 13 thousand light-years mula sa gitna nito. Ang isang tampok na katangian ng kalawakan ay ang kawalan ng mga proseso para sa pagsilang ng mga bagong bituin.

Kabaligtaran ito sa paulit-ulit na signal na FRB 121102, na matatagpuan sa rehiyon ng aktibong pagbuo ng bituin. Kaya, ang isa at paulit-ulit na mabilis na pagsabog ng radyo ay dapat na magkaiba ang pinagmulan. Sa kaso ng FRB 121102, ang signal ng radyo ay tila dumaan sa isang malakas na magnetic field sa paligid ng isang magnetar, isang espesyal na uri ng neutron star.

Di-nagtagal, iniulat ng mga astronomo sa California Institute of Technology sa Estados Unidos ang pagtuklas ng isa pang mabilis na pagsabog ng radyo na FRB 190523, na naganap din sa medyo kalmadong kapaligiran - sa isang kalawakan na kahalintulad sa Milky Way at 7.9 bilyong light years ang layo. mula sa Earth.

Pareho sa mga pagtuklas na ito ay nagpapatunay na ang mabilis na pagsabog ng radyo ay maaaring mangyari lamang sa mga batang dwarf galaxies na naglalaman ng malaking bilang ng mga magnetar.

Walong kambal

Noong Agosto 2019, isang artikulo ng Canadian collaboration na CHIME ang lumabas sa arXiv.org preprint repository, na nag-ulat ng pagtuklas ng walong umuulit na signal ng radyo. Dalawang pinagmumulan ng mga signal ng radyo - FRB 180916 at FRB 181119 - nag-flash ng higit sa dalawang beses (sampu at tatlong beses, ayon sa pagkakabanggit), ang iba ay nagpadala ng paulit-ulit na signal ng radyo nang isang beses lang, na ang pinakamahabang pag-pause sa pagitan ng pagre-record ng mga radio wave ay 20 oras. Ayon sa mga mananaliksik, maaaring ipahiwatig nito na maraming mga FRB ang talagang paulit-ulit, ngunit ang ilan ay mas aktibo kaysa sa iba.

Karamihan sa walong bagong mabilis na pagsabog ng radyo ay nagpakita ng pagbaba sa dalas ng signal sa bawat paulit-ulit na pagsabog, na maaaring maging susi sa pag-unawa sa mekanismong gumagawa ng mga hindi pangkaraniwang bagay na ito. Bilang karagdagan, ang FRB 180916 ay may pinakamababang mga rate ng pagpapakalat ng signal, na nagsasaad ng kaugnay na kalapitan ng pinagmulan sa Earth. Maaari din itong makatulong na matukoy ang likas na katangian ng pagsabog ng radyo, ang mga mananaliksik ay nagtapos.

Mga bituin sa impiyerno

Noong huling bahagi ng tag-araw 2019, iniulat ng mga siyentipiko sa National Center for Radioastrophysics sa India na ang mga magnetar ay isa pa rin sa mga malamang na pinagmumulan ng mabilis na pagsabog ng radyo (kahit na mga paulit-ulit).

Ang maanomalyang magnetar XTE J1810-197 ay naobserbahan sa Giant Metrewave Radio Telescope. Ang mga millisecond pulse ng radio emission ay naitala, na kahawig ng mga flash mula sa paulit-ulit na FRB 180814. J0422 + 73.

Ang magnetar na ito ay matatagpuan 10 thousand light years mula sa Earth. Natuklasan ito noong 2003 at unti-unting tumigil sa paglabas ng mga radio emissions noong 2008. Gayunpaman, noong 2018, isang bagong pagsiklab ang naganap dito, na unti-unting nagsimulang kumupas. Kapansin-pansin, ang mga magnetar ay karaniwang hindi naglalabas ng radio emission, at ang XTE J1810-197 ang unang pinagmumulan ng radio emission ng ganitong uri. Ang pambihira ng bagay na ito, tulad ng paulit-ulit na pagsabog ng radyo, ay humantong sa mga siyentipiko na maniwala na ang parehong mga phenomena ay maaaring nauugnay sa isa't isa.

Maingay na butas

Noong Setyembre 2019, iniulat ng mga Chinese astronomer na naka-detect sila ng mga bagong fast repetitive radio burst (FRBs) mula sa FRB 121102. Na-detect ang mga signal gamit ang 500-meter FAST radio telescope na may 19-beam receiver sa lalawigan ng Guizhou. Mula sa katapusan ng Agosto hanggang Setyembre, mahigit 100 spike ang naitala, na isang record number sa lahat ng naitalang FRB.

Sa oras na iyon, nagsimulang ipalagay ng mga siyentipiko na ang FRB 121102 ay isang napakalaking black hole na lumampas sa masa ng Araw ng 10-100 milyong beses at bumubuo ng isang malakas na magnetic field, at ang isang neutron star o plasma na apektado ng butas ay maaaring direktang pinagmulan ng mga flare. Ang isa pang posibleng paliwanag ay ang FRB 121102 ay isang magnetized plerion, isang nebula na pinalakas ng stellar wind mula sa isang pulsar.

Habang ang mabilis na pagsabog ng radyo ay nananatiling hindi maipaliwanag sa ngayon, maraming data ang ipinakita sa komunidad ng siyensya noong 2019 na naglalapit sa mga astronomo sa solusyon. Ito ay lumabas na ang mga FRB ay maaaring ulitin, at malamang na ginagawa nila ito nang madalas. Sa kasong ito, ang mga ito ay nabuo ng mga kakaibang bagay tulad ng mga neutron star (pulsars at magnetars), na matatagpuan sa isang angkop na interstellar medium. Nagaganap ang mga solong pagsabog sa hindi gaanong magulong mga kondisyon: mga kalawakan kung saan napakabagal ng pagbuo ng bituin. Ang ganitong mga phenomena, malamang, ay talagang nangyayari dahil sa mga proseso ng sakuna.