W 2017 roku astronomowie odebrali tajemniczy sygnał z kosmosu. W ciągu kilku milisekund błysnął jasno w widmie RF i zniknął. Ale okazało się, że tak nie jest.
Kolejne obserwacje wykazały, że sygnał się powtarzał, ale stał się 600 razy słabszy niż pierwszy impuls. Powtarzanie sugeruje, że dziwne rozbłyski radiowe, które nadal wykrywamy z kosmosu, mogą być bardziej aktywne i bardziej złożone, niż myśleliśmy.
Flary nazywane są szybkimi rozbłyskami radiowymi (FRB), jednym z najbardziej niesamowitych zjawisk w kosmosie. Pokazują ogromne rozbłyski energii elektromagnetycznej, tak potężnej jak promieniowanie setek milionów Słońc, w ciągu zaledwie milisekund.
Nie wiemy jeszcze, co je powoduje, ani nawet skąd pochodzi większość z nich; z ponad 150 wykrytych rozbłysków tylko kilka zostało prześledzonych do ich pochodzenia galaktyk.
Nie wszystkie rozbłyski radiowe są takie same. Istnieją różnice, takie jak siła sygnału, sposób jego polaryzacji i niewielkie różnice w czasie trwania. Ale jedną z największych różnic jest to, czy sygnał się powtarza. Niektórzy tak. Większość tego nie robi.
A przynajmniej nie znaleziono żadnych powtórzeń.
„Jednym z głównych pytań jest to, czy wszyscy się powtarzają, czy nie. Chociaż znanych jest ponad sto wybuchów, do niedawna tylko jeden był powtarzający się – powiedział astronom Pravir Kumar z Swinburne University of Technology w Australii.
Aby znaleźć rozbłyski radiowe i ich powtórzenia, Kumar i współpracownicy wykorzystali Australian Array Pathfinder (ASKAP).
„Znaleźliśmy 20 błysków radiowych i przez dwa lata szukaliśmy powtórek z ASKAP” – powiedział. „W ciągu 12 000 godzin nie znaleźliśmy ani jednego! Czy jest jednak możliwe, że powtórzenia były zbyt słabe, aby ASKAP je wykrył?
Przedmiotem badań był szczególnie jasny pojedynczy rozbłysk nazwany FRB 171019. Chociaż nie udało się prześledzić jego pochodzenia, region nieba, z którego się pojawił, był znany; dlatego Kumar i jego koledzy użyli jednych z najpotężniejszych radioteleskopów na świecie do dalszych obserwacji.
Nie znajdując niczego za pomocą ASKAP, naukowcy wskazali teleskop Green Bank w Stanach Zjednoczonych i radioteleskop Parks Observatory w Australii na ten region nieba.
Parks Observatory też niczego nie znalazło. Ale w danych z Green Bank Telescope pojawiły się dwa słabe sygnały.
„Kiedy po raz pierwszy zobaczyłem sygnał na ekranie komputera, nie mogłem w to uwierzyć” – powiedział Kumar. „To był naprawdę bardzo ekscytujący moment!”
W sierpniu ubiegłego roku, po tym, jak zespół Kumara wykrył powtarzający się sygnał i przygotował swoje badania, CHIME w Kanadzie – eksperyment skanujący niższy zakres częstotliwości niż teleskopy, takie jak ASKAP – wykrył trzeci powtórzony sygnał z FRB 171019.
Wyniki te dodają się do całkowitej liczby znanych powtarzających się szybkich sygnałów radiowych i wskazują, że niektóre z wielu innych pojedynczych sygnałów wykrytych do tej pory mogły również wielokrotnie błyskać poza zasięgiem wykrywania instrumentów, które były używane do ich śledzenia.
Ale wielką zaletą sygnałów powtórkowych FRB 171019 jest to, że są niewiarygodnie słabe – około 590 razy słabsze niż wzrost wykryty przez ASKAP. Jest to największa różnica w emisji energii występująca w powtarzającym się, szybkim rozbłysku radiowym.
Nadal nie możemy powiedzieć, co spowodowało ten sygnał. Badanie z zeszłego roku wykazało podobieństwa do rozbłysków magnetarowych, z jednym głównym problemem: źródła sygnału muszą być 100 miliardów razy jaśniejsze niż magnetary.
„Fakt, że sygnał [FRB 171019] się powtarza, daje nam doskonałą okazję do określenia lokalizacji jego źródła za pomocą interferometru radiowego” – powiedział Pravir Kumar.
„Problem polega na tym, że powtórzenia są bardzo słabe, dlatego musimy użyć najczulszego interferometru. Mamy szczęście, że w tym roku dano nam czas na sprawdzenie źródła przy pomocy bardzo dużej liczby radioteleskopów, więc bądźcie czujni.
Badanie zostało opublikowane w Astrophysical Journal Letters.
