Phoebe Newman Szybkie impulsy radiowe (FRB) to intensywne impulsy fal radiowych o długości do milisekund z nieznanych źródeł. Pierwszy FRB odkryto w 2007 roku i od tego czasu wykryto setki tych kosmicznych błysków pochodzących z różnych i odległych punktów we wszechświecie.
Wiele FRB emituje ultra jasne fale radiowe, które trwają najwyżej kilka milisekund, zanim całkowicie znikną, a około 10% z nich powtarza się i ma wzory.
Ten działający od 2018 roku teleskop nieustannie obserwuje niebo i oprócz szybkich rozbłysków radiowych jest wrażliwy na fale radiowe emitowane przez wodór daleko we wszechświecie.
Astronomowie korzystający z CHIME odkryli coś 21 grudnia 2019 r., co natychmiast przykuło ich uwagę: szybki rozbłysk radiowy, który był „pod wieloma względami dziwny”, według Danielle Mitchell, badaczki podoktoranckiej. w Instytucie Astrofizyki i Badań Kosmicznych Kavli w Massachusetts Institute of Technology.
Sygnał, nazwany FRB 20191221A, trwał do trzech sekund — około 1000 razy dłużej niż typowe szybkie impulsy radiowe.
Michelli monitorowała dane otrzymane od CHIME, kiedy nastąpiła eksplozja. Sygnał jest najdłużej trwającą jak dotąd szybką falą radiową.
„To było niezwykłe” – powiedział Micheli. „Nie trwało to długo i trwało około trzech sekund, ale zdarzały się okresowe szczyty, które były niezwykle dokładne, z każdą milisekundą – bum, bum, bum – emitowane jak bicie serca. Po raz pierwszy sam sygnał był cykliczny . . .
Podczas gdy FRB 20191221A jeszcze się nie powtórzył, „sygnał jest tworzony przez serię kolejnych szczytów, które znaleźliśmy oddzielone o około 0,2 sekundy”, powiedział w e-mailu.
nieznane źródło
Micheli powiedział, że zespół badawczy nie zna dokładnej galaktyki, z której nastąpił wybuch, a nawet oszacowanie odległości do miliarda lat świetlnych jest „wysoce niepewne”. Chociaż CHIME jest przygotowany do wyszukiwania partii fal radiowych, nie są one zbyt dobre w określaniu ich punktów pochodzenia.
Jednak CHIME jest rozwijany w ramach projektu, w którym dodatkowe teleskopy, obecnie budowane, będą wspólnie monitorować i być w stanie triangulować rozbłyski radiowe w określonych galaktykach, powiedział.
Ale sygnał zawiera wskazówki dotyczące tego, skąd pochodzi i co mogło go spowodować.
„CHIME wykryło teraz wiele FRB o różnych charakterystykach” – powiedział Micheli. „Widzieliśmy, jak niektóre żyją w bardzo turbulentnych chmurach, podczas gdy inne wydają się znajdować w czystym środowisku. Z charakterystyki tego nowego sygnału możemy powiedzieć, że wokół tego źródła znajduje się chmura plazmy, która musi być bardzo turbulentna”.
Kiedy naukowcy przeanalizowali FRB 20191221A, sygnał był podobny do emisji z dwóch różnych typów gwiazd neutronowych lub gęstych pozostałości po śmierci gigantycznej gwiazdy, zwanych pulsarami radiowymi i magnetycznymi.
Magnetary to gwiazdy neutronowe o niewiarygodnie silnym polu magnetycznym, podczas gdy pulsary radiowe emitują fale radiowe, które wydają się pulsować podczas wirowania gwiazdy neutronowej. Oba obiekty gwiezdne wytwarzają sygnał podobny do wiązki światła latarni morskiej.
Szybki błysk radiowy wydaje się być milion razy jaśniejszy niż te emisje. „Sądzimy, że ten nowy sygnał może być dopingiem magnetarem lub pulsarem” – powiedział Micheli.
Zespół badawczy będzie nadal wykorzystywał CHIME do monitorowania nieba, aby uzyskać więcej sygnałów z tej serii radiowej, a także innych o podobnym sygnale okresowym. Częstotliwość fal radiowych i sposób, w jaki się zmieniają, można wykorzystać, aby pomóc astronomom dowiedzieć się więcej o tempie rozszerzania się wszechświata.
„To odkrycie rodzi pytanie, co może powodować ten ekstremalny sygnał, którego wcześniej nie widzieliśmy, i jak możemy wykorzystać ten sygnał do badania wszechświata” – powiedział Micheli. „Przyszłe teleskopy obiecują wykrywać tysiące FRB miesięcznie, w którym to momencie możemy znaleźć więcej takich okresowych sygnałów”.
