Wrażenia artysty z australijskiego teleskopu radiowego SKA Pathfinder (ASKAP) CSIRO znajdującego szybką serię radiową i określającego jej dokładną lokalizację. Teleskopy optyczne KECK, VLT i Gemini South dołączyły do ASKAP w ramach dalszych obserwacji w celu zobrazowania galaktyki-gospodarza.
(Zdjęcie: © CSIRO / Andrew Howells)
Astronomowie zaczynają zdobywać towary na jednym z najbardziej tajemniczych zjawisk we wszechświecie.
Już po raz drugi badacze wskazali lokalizację szybkiej serii radiowej (FRB), super krótkiej eksplozji, która uwalnia tyle samo energii w ciągu 1 milisekundy, co Słońce na Ziemi przez prawie sto lat.
Samotny, wcześniej wskazany wybuch, znany jako FRB 121102, jest rzadkim „repeaterem”, który rozjaśniał się kilkadziesiąt razy w ciągu ostatnich kilku lat. Ale nowo znaleziony podmuch jest członkiem znacznie częściej obserwowanej klasy „jednorazowej”. Odkrycie, które ogłoszono dzisiaj (27 czerwca) w czasopiśmie Science, pokazuje, że te nieuchwytne bestie można prześledzić i śledzić, potencjalnie umożliwiając astronomom w końcu ustalenie, co je powoduje.
„Jest to wielki przełom, na który czekają odkąd astronomowie odkryli szybkie wybuchy radiowe w 2007 r.” - powiedział w oświadczeniu główny autor badania Keith Bannister z Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO). (CSIRO jest australijską krajową agencją naukową.)
Bannister i jego koledzy znaleźli FRB za pomocą australijskiego miernika kwadratowego Array Pathfinder (ASKAP), sieci 36 radioteleskopów w Obserwatorium Radioastronomicznym CSIRO w Australii Zachodniej. Wykryli wybuch 24 września 2018 r., Co wyjaśnia jego nazwę - FRB 180924. (Repeater FRB 121102 został po raz pierwszy zauważony w 2012 r., Jak można się domyślać).
To było wystarczająco ekscytujące, biorąc pod uwagę, że łączna liczba znanych FRB wyniosła 85. (Tylko dwa z nich to repeatery). Ale zespół przełamał nowy grunt, śledząc swoje znalezisko u źródła.
Naukowcy opracowali nową technikę, która automatycznie rozpoznaje FRB 180924 w mniej niż 300 milisekund po tym, jak seria uderzyła w naczynia ASKAP. Taka szybkość była istotna, ponieważ zespół musiał uzyskać dostęp do danych, które są nadpisywane co 3,1 sekundy.
Następnie naukowcy zmierzyli niewielkie różnice w czasie przybycia FRB 180924 do 36 płytek ASKAP do około 1/100 nanosekundy. Porównanie tych różnic pozwoliło im ustalić źródło wybuchu na niebie z dokładnością do 0,00002 stopnia - co odpowiada szerokości ludzkiego włosa widzianej z odległości 200 metrów.
To źródło leży na obrzeżach dużej galaktyki o nazwie DES J214425.25−405400.81. Niewiele wiadomo o tej galaktyce, więc naukowcy scharakteryzowali ją za pomocą obserwacji optycznych za pomocą teleskopu Keck II na Hawajach oraz teleskopu Very Large Telescope i Gemini South, z których oba znajdują się w Chile.
Zespół badawczy ustalił, że DES J214425.25−405400.81 leży około 3,6 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Ponadto galaktyka jest około 1000 razy masywniejsza i formuje gwiazdy znacznie mniej aktywnie niż karzeł, który jest gospodarzem FRB 121102 (który leży około 3 miliardów lat świetlnych od Ziemi).
A FRB 121102 leży w pobliżu centrum swojej macierzystej galaktyki, regionu, w którym prawdopodobnie czai się supermasywna czarna dziura.
Różnice te są ważne, ponieważ pokazują, że „FRB mogą pochodzić z szerokiej gamy rodzajów galaktyk i środowisk”, powiedział Bannister e-mailem do Space.com. „Wydaje się, że nie potrzebują specjalnych warunków, aby wystąpić”.
Lokalizacja FRB 180924 oferuje również kilka wskazówek na temat tajemniczych procesów napędzających FRB. Bannister powiedział na przykład, że supermasywne czarne dziury są wykluczone dla tego szczególnego wybuchu, biorąc pod uwagę jego znaczną odległość (13 000 lat świetlnych) od rdzenia galaktycznego.
Rzeczywiście, nowe badanie może spowodować znaczące przemyślenie generacji FRB, twierdzili członkowie zespołu.
„Najbardziej wiarygodny model serii, zbudowany w celu wyjaśnienia repeatera, sugeruje, że są one wytwarzane przez młode magnetary (silnie namagnesowane gwiazdy neutronowe)”, powiedział współautor Ryan Shannon z Swinburne University of Technology w Melbourne za pośrednictwem poczty elektronicznej.
„Magnetary te powstają preferencyjnie w maleńkich galaktykach karłowatych, takich jak gospodarz FRB 121102” - dodał Shannon. „Albo model musi zostać rozluźniony, aby umożliwić wytwarzanie serii w różnych środowiskach, lub istnieją dwa mechanizmy tworzenia serii”.
(Oczywiście zawsze istnieje możliwość, że FRB są generowane przez zaawansowane cywilizacje. Ale jest to długa szansa, jak zwykle inwokacje obcych).
Modele będą coraz silniejsze, ponieważ coraz więcej FRB jest wskazywanych przy użyciu metod zapoczątkowanych przez Bannistera i jego zespół. Są też inne ekscytujące implikacje znaleziska.
Bannister powiedział, że na przykład ilość gazu, przez które przepływają FRB, jest zakodowana w sygnałach impulsów. Galaktyka macierzysta FRB 180924 ma stosunkowo mało gazu, więc większość zakodowanych informacji wybuchu została przekazana przez gaz w ośrodku międzygalaktycznym.
Gaz znajdujący się między galaktykami jest bardzo trudny do badania, ponieważ nie świeci - ale astronomowie mogą teraz mieć realny sposób, aby na nie spojrzeć.
„Wykazaliśmy, że technicznie możliwe jest złapanie jednorazowych serii i że są one czystymi sondami ośrodka międzygalaktycznego” - powiedział Shannon.
„Następnym krokiem jest sprawdzenie, czy inne jednorazowe wybuchy są jak FRB 180924 (pochodzące z masywnych galaktyk), czy też bardziej przypominają pierwszy repeater” - dodał. „Myślę, że będą jak w roku 180924 i będziemy mogli otworzyć nowe okno na prawie niewidzialną kosmiczną sieć”.
- Naukowcy znajdują 13 tajemniczych błysków kosmicznych, w tym drugi znany „repeater”
- Tajemnicze błyski światła nadchodzą z kosmosu, a AI właśnie je znalazło
- 13 sposobów na polowanie na inteligentnych kosmitów
Książka Mike'a Walla o poszukiwaniu życia obcego ”Tam„(Grand Central Publishing, 2018; ilustrowany przez Karl Tate), jest już dostępny. Śledź go na Twitterze @michaeldwall. Śledź nas na Twitterze @Spacedotcom lub Facebook.
