Бързите радио изблици (FRBs) се превърнаха в основен фокус на изследванията през последното десетилетие. В радиоастрономията това явление се отнася до преходни радиоимпулси, идващи от далечни космологични източници, които обикновено траят средно само няколко милисекунди. Тъй като първото събитие е открито през 2007 г. („Лоримерски срив“), са наблюдавани тридесет и четири FRB, но учените все още не са сигурни какво ги причинява.
С теории, вариращи от експлодиращи звезди и черни дупки до пулсари и магнетици - и дори съобщения, идващи от извънземни интелигенции (ЕТИ) - астрономите са решили да научат повече за тези странни сигнали. И благодарение на ново проучване на екип от австралийски изследователи, които използваха Километровия масив от Pathfinder на Австралия (ASKAP), броят на известните източници на FRBs почти се е удвоил.
Проучването, което подробно описва техните изследвания, които наскоро се появиха в списанието природа, беше ръководен от д-р Райън Шанън - изследовател от Технологичния университет в Суинбърн и Центъра за върхови постижения на OzGrav ARC - и включва членове на Международния център за изследвания на радиоастрономията (ICRAR), Националния инструмент за телескоп в Австралия (ATNF), ARC Център за върхови постижения за астрофизиката на цялата небеса (CAASTRO) и множество университети.
Както заявяват в своето проучване, опитите да се разберат FRB като цяло са възпрепятствани от редица фактори. От една страна, предишни търсения са проведени с телескопи, които се различават по отношение на чувствителността, в диапазон от различни радиочестоти и в среда с различни нива на радиочестотни смущения - които са резултат от човешката дейност.
Второ, миналите търсения се усложниха от преходния характер на източниците и лошата ъглова резолюция на детектиращите инструменти, което доведе до несигурност по отношение на източниците на FRBs и тяхната яркост. За да се справи с това, екипът проведе добре контролирано широко полево радио проучване за поредица от изблици, които бяха открити през 2016 г. и бяха проследени до галактика джудже, разположена на 3,7 милиарда светлинни години.
Екипът проведе това проучване, използвайки ASKAP масива, най-бързият радиоизследващ телескоп в света, разположен в западна Австралия. Проектиран и проектиран от Организацията за научни и индустриални изследвания на Общността (CSIRO), масивът ASKAP е съставен от 36 антени, които са разпределени в участък от терен с диаметър 6 km (3,7 мили).
Използвайки този масив, който е предвестник на бъдещия телескоп Square Kilometer Array (SKA), изследователският екип изследва изблиците, идващи от този далечен космологичен източник. В допълнение към откриването на повече FRB за една година от всяко предишно проучване, те също така забелязват, че сигналите идват от източници много по-далеч, отколкото се смяташе досега. Както д-р Шенън обясни в прессъобщение на ICRAR:
„Открихме 20 бързи радиоизстрела за една година, което почти удвоява броя, открит в световен мащаб след откриването им през 2007 г. Използвайки новата технология на Километровия масив от Pathfinder в Австралия (ASKAP), ние също доказахме, че бързо избухването на радио идват от другата страна на Вселената, а не от нашия собствен галактически квартал. "
Последващи наблюдения, проведени между 8 и 46 дни след първоначалните открития, установяват, че нито един от изблиците не се повтаря. 20-те избухвания, които откриха, включваха и най-близките източници, наблюдавани някога, да не говорим за най-ярките. Откритията им също демонстрират, че има връзка между дисперсията на спукване и яркостта, както и интензивността и разстоянието.
Причината за това е свързана с факта, че по-далечните изблици пътуват за милиарди светлинни години, преди да стигнат до Земята. В хода на своето пътуване те преминават през материал, разположен между източника и Земята (като облаци от газ), което има ефект върху тях. Както обясни д-р Жан-Пиер Макуарт от университетския възел в Кертин на ICRAR и съавтор на документа, обясни:
„Всеки път, когато това се случи, различните дължини на вълната, които образуват спукване, се забавят с различни количества. В крайна сметка избухването достига до Земята с разпространението на дължините на вълните, пристигащи в телескопа в малко по-различно време, като плувци на финал. Времето при пристигането на различните дължини на вълната ни показва колко материал е изминал избухването по време на пътуването му. И тъй като показахме, че бързите радио изблици идват отдалеч, можем да ги използваме, за да открием цялата липсваща материя, разположена в пространството между галактиките - което е наистина вълнуващо откритие. "
Благодарение на тази последна група открития, учените сега разбират, че засегнатите досега ФРБ произхождат от другата страна на Космоса, а не от нашата галактика. Ние обаче все още не сме по-близо до определянето на причините, които ги причиняват или от какви галактики произхождат. Но с извадка за изследване, която сега се състои от 48 открития, изследователите вероятно ще научат много повече през следващите години.
За д-р Шенън и неговия изследователски екип следващото предизвикателство ще бъде да определи местата на изблици в небето. „Ще можем да локализираме изблиците до по-добра от хилядна степен“, каза той. „Става дума за ширината на човешката коса, която се вижда на десет метра и е достатъчно добра, за да завърже всяко избухване в определена галактика.“
Междувременно се очаква изследването на ФРБ да доведе и до някои големи пробиви в астрономията. Вече екип от изследователи на CSIRO използва обсерваторията Parkes в Австралия, за да открие FRB през 2016 г., която след това беше наблюдавана от множество обсерватории по света. В резултат на това екипът успя да идентифицира източника (елиптична галактика на 6 милиарда светлинни години) и да определи червеното изместване на сигнала.
Този безпрецедентен подвиг позволи на изследователския екип да измери плътността на намесващата се материя между тази галактика и Земята, което потвърди, че нашите съвременни модели за измерване на плътността на материята във Вселената са правилни. С други думи, екипът успя да намери „липсващата материя“ на Вселената, използвайки FRBs като измервателна пръчка. Или както казва д-р Жан-Пиер Макварт, старши преподавател в Университета Къртин и един от учените, отговорни за откритието:
„[FRBs] всъщност са физични лаборатории, които изследват крайности на материя и енергия, до които не можем да имаме достъп в наземните лаборатории. И точно този вид физика ще даде бъдещи постижения в технологиите в следващите поколения. "
Последните изследвания също така определят, че ФРБ са много често срещано космологично събитие, случващо се веднъж на секунда във нашата Вселена. С мощни инструменти за наблюдение, които скоро ще се появят онлайн - като квадратен километров масив (SKA), големият латиноамерикански милиметров масив (LLAMA) и радиотелескопът Qitai 110m - учените със сигурност ще наблюдават още много FBR в близко бъдеще.
С всяко ново откриване ние заставаме да научим повече за това, което причинява тези странни проблясъци и как биха могли да бъдат използвани за отключване на мистериите на нашата Вселена. Междувременно, не забравяйте да проверите това интервю с д-р Шенън и екипа за откриване, любезно от CSIRO:
