Astrofiziķi 15 gadus ir neizpratnē par noslēpumaino kosmisko signālu raksturu, kuru avoti atrodas miljardiem gaismas gadu attālumā no mūsu galaktikas. Jauns pētījums atklāj dažas interesantas detaļas par šo neparasto parādību.
Kopš 2002. gada zinātnieki cenšas izprast noslēpumaino ātro radioburstu (FRB) būtību - tikai dažu milisekundžu augstas enerģijas impulsus, kas nāk no galaktikām miljardiem gaismas gadu no Piena ceļa. Lai gan pēdējo 15 gadu laikā ir reģistrēta tikai nedaudz šādu parādību, jaunie pētījumi liecina, ka ātras radio pārrāvumi var būt viens no galvenajiem kosmosa "elementiem" redzamajā Visumā, kas notiek aptuveni reizi sekundē.
Kas ir ātras radio pārrāvumi
Līdz šai dienai zinātnieki joprojām diskutē par to, kas patiesībā izraisa FRB. Populārākā teorija ir tāda, ka tās izraisa strauji rotējošas neitronu zvaigznes ar neparasti spēcīgiem magnētiskajiem laukiem, kas pazīstami kā magnēti. Protams, daži ir pārliecināti, ka radio pārrāvumi ir milzīgu ksenocivilizācijas instalāciju darba rezultāts, kas tādējādi meklē citas viedas dzīvības formas Visumā. Ilgu laiku astronomi domāja, ka FRB parādījās kosmiskā mēroga katastrofu, piemēram, supernovas sprādzienu, rezultātā. Bet šo hipotēzi ir atspēkojis pētījums par FRB 121102 - objektu, kas rada pārsteidzošu regularitāti radiosakaru signālus. Pagājušajā mēnesī zinātnieku komandastrādājot pie Breakthrough Listen projekta (10 gadu misija, lai meklētu ārpuszemes intelektu), no iepriekšminētā avota tika atklāti 15 jauni radio pārrāvumu avoti. Līdz šim zinātnei bija zināmi tikai 23 FRB avoti, kas pats par sevi runā par grūtībām atklāt šos savādos signālus.
Izmantojot datus par FRB 121102 un citiem zināmiem FRB avotiem, Anastasija Fialkova un Avi Loeb no Hārvarda-Smitsona astrofizikas centra aprēķināja, cik daudz FRB var pastāvēt novērojamajā Visuma daļā. Viņu jaunais darbs ir publicēts The Astrophysical Journal Letters. Oficiālā paziņojumā presei Anastasija atzīmē, ka, ja pētījuma rezultāti ir patiesi, tad kosmoss "ir piepildīts ar tādiem radio pārrāvumiem kā paparaci, kas fotografē slavenību", bet gaismas izstarošanas vietā tie izpaužas radioviļņu veidā. Zinātnieki balstījās uz hipotēzi, ka FRB 121102 ir objekts, kas atrodas punduru, metālu trūcīgā galaktikā apmēram 3 miljardu gaismas gadu attālumā.
FRB 121102: avots ir vairāk nekā trīs miljardi gaismas gadu
Reklāmas video:
Kāpēc izvēle krita uz kaut ko tik neskaidru un tālu? Problēma ir tā, ka astronomiem nebija izvēles: šis objekts pašlaik ir vienīgais ātru radio pārrāvumu avots, kuram ir noteikta sākotnējā galaktika un attālums līdz Piena ceļam. Turklāt, pēc Loeba teiktā, tas ir "vienīgais atkārtojošais FRB avots, kas reģistrējis simtiem signālu". Tā pārrāvumu radiofrekvenču spektrs ir koncentrēts uz raksturīgu, diezgan šauru frekvenci, kas palīdzēja pētniekiem koncentrēties uz objektu.
Pēc astronoma domām, ja cilvēce iegūs iespēju izpētīt pat nelielu daļu no šādiem kosmisko signālu avotiem, tā spēs ne tikai atšķetināt to izcelsmi, bet arī atbildēt uz daudziem citiem jautājumiem par kosmosu. Piemēram, ātros radio pārrāvumus var izmantot, lai izmērītu brīvo elektronu skaitu attiecībā pret avotu, ļaujot zinātniekiem izmērīt matērijas blīvumu starp dažādām Visuma galaktikām. Turklāt kosmosa vēstures izpētei var izmantot radiopārraides: tie ļaus noskaidrot periodu, kad pirmo zvaigžņu UV starojums iznīcināja ūdeņraža atomus, kas palikuši no Lielā sprādziena, sadalot tos protonos un elektronos.
Pētniecības kritika un tās nākotne
Bērklija pētījumu centra direktors Endrjū Siemions piekrīt jaunā pētījuma secinājumiem. Viņš arī uzskata, ka ātras radio pārrāvumi nākotnē palīdzēs kosmosa izpētei. Tomēr tas nebija bez veselīgas kritikas: Nīderlandes Radioastronomijas institūta (ASTRON) pētniece Emīlija Petrofa norāda, ka, lai arī pats darbs dod ievērojamu ieguldījumu mūsdienu astronomijā, tam trūkst statistikas datu. Ne visi FRB avoti var uzvesties kā objekts 121102, tāpēc ir pāragri izvirzīt kādas īpašas tēzes, pat hipotēžu līmenī.
Par laimi, izmantojot tādus projektus kā CHIME un SKA, pētniekiem tuvākajā laikā būs vajadzīgie rīki, lai savāktu vairāk informācijas.
Vasilijs Makarovs