Ātrs radio pārrāvums (FRB) ir viens no visnoslēpumainākajiem noslēpumiem Visumā. Neskatoties uz to, ka absolūti visu FRB būtība astronomiem joprojām nav zināma, šķiet, ka zinātnieki beidzot ir izdomājuši, no kādas pārsteidzošas vides pēdējos gados parādījās daži no visvairāk apspriestajiem FRB. Mēs runājam par signālu atkārtošanu FRB 121102.
Pirmoreiz pētnieki sāka runāt par FRB 121102 signāliem 2012. gada novembrī, bet, lai sašaurinātu to neparastā rakstura meklējumus, zinātniekiem vajadzēja vairākus gadus. Ātrākie radio pārrāvumi, kā likums, parādījās tikai vienreiz, kas padarīja to avota aprēķināšanu par neiespējamu, taču FRB 121102 īpatnība izrādījās, ka šie signāli atkārtojas.
Tas zinātniekiem deva unikālu iespēju izpētīt šos signālus. FRB ir radio impulsi, kas ilgst vairākas milisekundes, bet dažreiz ar 500 miljonu saules enerģiju. Tā kā vairums šo radio impulsu netiek atkārtoti, tos paredzēt kļūst gandrīz neiespējami. Kā tomēr, un izsekot to avotu. Tāpēc zinātnieki joprojām nav spējuši noteikt to patieso būtību.
FRB 121102 signāli vairākus gadus nekad nav pārstājuši pārsteigt pētniekus. 2016. gada martā astronomi paziņoja, ka arhivētos teleskopu datos ir atklāti 10 ātri radiopārslīdieni no tā paša reģiona. Vēl seši FRB 121102 signāli tika atklāti 2016. gada decembrī, bet vēl 15 - 2017. gada augustā, ļaujot zinātniekiem noteikt šo signālu avotu. Tas izrādījās punduru galaktikas zvaigžņu veidojošais reģions, kas atrodas vairāk nekā trīs miljardu gaismas gadu attālumā no Zemes.
Starptautiska pētnieku komanda, pētot datus no dažādiem radioteleskopiem, spēja vēl vairāk sašaurināt meklēšanu un galu galā nonākt pie viena secinājuma. Zinātnieki vairāk nekā jebkad agrāk ir pārliecināti, ka neitronu zvaigzne ir FRB 121102 avots. Un acīmredzot šī zvaigzne atrodas ārkārtīgi ekstrēmā vidē - vai nu ļoti tuvu melnajam caurumam, vai arī ļoti spēcīga miglāja iekšpusē. Šādus secinājumus pētniekus pamudināja fakts, ka šie radiosignāli bija "virpuļojoši".
Eksperti dalījās ar savu darbu žurnālā Nature, kur ziņo, ka signāli no FRB 121102 ir gandrīz pilnībā polarizēti. Kad šie polarizētie signāli iziet cauri magnētiskajam laukam, tie vērpjas un, jo spēcīgāks ir magnētiskais lauks, jo vairāk tie vērpjas. Šo funkciju sauc par Faraday efektu un ļauj pētniekiem uzzināt vairāk par noteiktu viļņu raksturu. FRB 121102 signālu gadījumā to polarizācijas plakne izrādījās visvājīgākā, kāda jebkad novērota, kas liek domāt, ka tie izgājuši cauri ļoti spēcīgam magnētiskajam laukam.
“Vienīgie mūsu galaktikā zināmie avoti ar tādu pašu virpuļojošu polarizācijas plakni kā FRB 121102 atrodas galaktikas centrā un atrodas ļoti dinamiskā reģionā blakus masīvam melnajam caurumam. Varbūt FRB 121102 avots atrodas līdzīgā vidē savā galaktikā,”saka Daniels Mičiils no Amsterdamas Universitātes.
"Arī virpuļojošās polarizācijas plaknes īpatnības var izskaidrot, ja to avots atrodas ļoti spēcīgā miglājā, kas palicis pēc supernovas eksplozijas," piebilst zinātnieks.
Reklāmas video:
Novērojums arī izskaidro neitronu zvaigznes lomu. Tiek uzskatīts, ka šie objekti ir supernovas sprādzienu rezultāts. Ja zvaigznes masa izrādās lielāka par noteiktu vērtību, tad supernovas vietā tā pārvēršas par melno caurumu.
Neitronu zvaigznes ir ļoti mazi un ļoti blīvi objekti. Un, pagriežoties, tie izstaro radio impulsus. Noteiktam neitronu zvaigznes veidam, ko sauc par magnātiem, ir ārkārtīgi spēcīgs magnētiskais lauks un tas var radīt emisijas - līdzīgi tam, kā Saule rada saules signālraķetes. Zinātnieki tos uzskatīja arī par iespējamu ātru radio impulsu avotu, taču novērojumi parādīja, ka šo objektu visspēcīgākie signālraķetes bija par četrām lieluma atzīmēm zemākas nekā FRB 121102. Rezultātā zinātnieki nonāca pie secinājuma, ka FRB 121102 avots ir izplatīts neitronu zvaigznes tips. Tajā pašā laikā pētnieki plāno turpināt darbu un mēģināt uzzināt vairāk, kādā vidē viņi parādījās.
“Mēs turpināsim novērot un izsekot, kā laika gaitā mainās šo pārrāvumu īpašības. Šo novērojumu ietvaros mēs centīsimies noskaidrot, kurš no pieņēmumiem izrādījās pareizs - neitronu zvaigzne atrodas blakus melnajam caurumam, vai arī tā atrodas ļoti spēcīga miglāja iekšpusē,”stāsta Džeisons Hessels no tās pašas Amsterdamas universitātes.
Tajā pašā laikā mēs joprojām nezinām, kas ir duci citu novēroto radio pārrāvumu avots. Tās nav atkārtotas, kā tas bija gadījumā ar FRB 121102, tāpēc zinātnieki ierosina, ka FRB 121102 var būt unikāls šāda veida veids, savukārt citiem var būt dažādi avoti.
Nikolajs Khizhnyak