Ερευνητής ανακάλυψε μυστηριώδες σήμα ραδιοκυμάτων από άγνωστη πηγή βαθιά στο διάστημα

Ερευνητές από το CHIME της Βρετανικής Κολομβίας (καναδικό πείραμα χαρτογράφησης έντασης υδρογόνου) ανακάλυψαν ένα νέο μυστηριώδες σήμα ραδιοκυμάτων που προέρχεται από το διάστημα. Το σήμα είναι αυτό που είναι γνωστό ως  «γρήγορη έκρηξη ραδιοφώνου», μια ακμή στη δραστηριότητα ραδιοκυμάτων από μια περιοχή του διαστήματος και μέχρι στιγμής, μόνο περίπου 2 ντουζίνες από αυτά τα συμβάντα έχουν παρατηρηθεί και καταγραφεί από αστρονόμους.

Το συγκεκριμένο γεγονός έχει μεγάλη σημασία, καθώς σηματοδοτεί την πρώτη φορά που οι επιστήμονες εντόπισαν μια γρήγορη ραδιοφωνική έκρηξη με συχνότητα μικρότερη από 700 MHz, με καταγεγραμμένη συχνότητα 580 MHz. Σε αυτό το σημείο, οι ερευνητές εξακολουθούν να μην είναι σίγουροι για την ακριβή προέλευση του σήματος, αλλά προς χαρά των παντού λάτρεις των UFO, ο Avi Loeb, επικεφαλής ερευνητής της ομάδας, δήλωσε ότι «μια τεχνητή προέλευση αξίζει να μελετηθεί και να ελεγχθεί. P>

Τι είναι η "Γρήγορη ριπή ραδιοφώνου";

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ο όρος «γρήγορη έκρηξη ραδιοφώνου» (FRB εφεξής) αναφέρεται σε ένα αστρονομικό φαινόμενο υψηλής ενέργειας που εκδηλώνεται ως μια παρατηρήσιμη ακίδα στη δραστηριότητα ραδιοκυμάτων που προέρχεται από μια περιοχή του διαστήματος. Αν και η γη λαμβάνει συνεχώς ηλεκτρομαγνητικά σήματα από το διάστημα λόγω της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου μικροκυμάτων, τα FRB διακρίνονται εύκολα από την ακτινοβολία υποβάθρου λόγω του μοναδικού ενεργειακού προφίλ και του χρονισμού τους.

Τα FRB είναι ένα σχετικά πρόσφατα ανακαλυφθέν φαινόμενο στην κοσμολογία, καθώς το πρώτο γνωστό FRB καταγράφηκε το 2007 από δύο αστροφυσικούς από το WVU, τον Duncan Lorimer και τον μαθητή του David Narkevic. Ο Lorimer και ο Narkevic ανακάλυψαν το FRB εξετάζοντας αρχειοθετημένα αστρονομικά αρχεία που χρονολογούνται από το 2001. Το πρώτο γνωστό FRB καταγράφηκε στις 24 Ιουλίου 2001, προερχόμενο από μια περιοχή προς την κατεύθυνση του Μικρού Νέφους του Μαγγελάνου.

Από τότε, η πλειονότητα των FRB ανακαλύφθηκε με την εξέταση αρχειοθετημένων δεδομένων, αλλά το 2015, ερευνητές στο Αστεροσκοπείο CSIRO Parkes της Αυστραλίας ανέφεραν ότι εντόπισαν ένα συμβάν FRB σε πραγματικό χρόνο που προέρχεται από έναν μακρινό ελλειπτικό γαλαξία. Μέχρι στιγμής, η ανακάλυψη του CSIRO σηματοδοτεί τη μόνη υποτιθέμενη γνωστή πηγή ενός γεγονότος FRB, αν και εξακολουθεί να υπάρχει κάποια διαφωνία στην επιστημονική κοινότητα γύρω από τον ισχυρισμό του CSIRO.

Τα FRB τυπικά διαρκούν μόλις λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου, αν και ορισμένα έχουν βρεθεί ότι είναι περιοδικά και επαναλαμβανόμενα. Συγκεκριμένα, αυτά τα συμβάντα σχετίζονται με μια διασπορά σήματος πολύ μεγαλύτερη από ό,τι θα περίμενε κανείς εάν το σήμα προερχόταν από το εσωτερικό του γαλαξία του Γαλαξία. Επομένως, είναι πιθανό οι FRB να είναι εξωγαλαξιακής προέλευσης και να προέρχονται από τα πέρατα του σύμπαντος μας.

Δεν υπάρχει ακόμη αποδεκτή εξήγηση για την εμφάνιση FRB, αλλά έχουν προσφερθεί πολλές πιθανές εξηγήσεις. Τα FRB φαίνονται πολύ φωτεινά ακόμη και από εξαιρετικά μακρινές αποστάσεις, επομένως οι διαδικασίες που τα δημιουργούν πρέπει να είναι εξαιρετικά ενεργητικές. Μια προτεινόμενη εξήγηση υποστηρίζει ότι τα FRB προκύπτουν από τη σύγκρουση δύο εξαιρετικά ογκωδών αντικειμένων, όπως δύο μαύρες τρύπες που συγχωνεύονται ή συγκρούονται αστέρια νετρονίων. Ορισμένοι προτείνουν ότι τα FRB είναι αποτέλεσμα της δραστηριότητας των μαγνητών, ενός είδους αστέρα νετρονίων που εκπέμπει ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Ωστόσο, άλλοι πιστεύουν ότι τα FRB μπορεί να έχουν μια έξυπνη εξωγήινη προέλευση. Φυσικά, τα FRB θα μπορούσαν να έχουν πολλαπλές πηγές και όλα αυτά θα μπορούσαν να είναι νόμιμες εξηγήσεις για την ύπαρξή τους.

Η ανακάλυψη του CHIME

Το FRB εντοπίστηκε από το CHIME στις 25 Ιουλίου 2018 περίπου στις 6 μ.μ. Για την ανίχνευση των FRB, η CHIME κατασκεύασε ένα τεράστιο ραδιοτηλεσκόπιο, που σχηματίζεται από συνδεδεμένα τμήματα ημικυλίνδρων. Τα ραδιοκύματα είναι ιδανικά για την εξέταση της δομής του σύμπαντος, καθώς μπορούν να διανύσουν μεγάλες αποστάσεις στο διάστημα σχετικά ανεμπόδιστα. Το στρογγυλεμένο σχήμα των κυλίνδρων αντανακλά τα ραδιοκύματα στον δέκτη και στη συνέχεια ο δέκτης συγκεντρώνει τα δεδομένα σε μια κατανοητή μορφή. Κάθε δέκτης περιέχει πάνω από 200 ξεχωριστές κεραίες για την ανίχνευση ραδιοκυμάτων και σύμφωνα με την ιστοσελίδα του CHIME, το τηλεσκόπιο είναι σε θέση να επεξεργάζεται πάνω από 100 δισεκατομμύρια bit δεδομένων ανά δευτερόλεπτο. Συγκεκριμένα, το τηλεσκόπιο στο CHIME έχει οπτικό πεδίο περίπου 200 μοιρών, δίνοντάς του έναν τεράστιο πιθανό χώρο αναζήτησης για αστρονομικά φαινόμενα. Για αναφορά, το διάσημο διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble έχει μόνο οπτικό πεδίο περίπου 10 μοιρών.

Το ανιχνευμένο συμβάν, που ονομάστηκε "FRB 180725A" είχε διάρκεια περίπου 2 χιλιοστά του δευτερολέπτου και είχε μέτρο διασποράς σήματος 716,6 pc/cm. Το μέσο μέτρο διασποράς για ένα σήμα που προέρχεται από τον γαλαξία του Γαλαξία είναι μεταξύ 60-70 pc/cm. Έτσι, υπάρχουν πολύ καλά στοιχεία ότι αυτό το FRB προήλθε από εξαιρετικά μακριά στο βαθύ διάστημα. Από την αρχική ανακάλυψη, το CHIME φέρεται να έχει ανιχνεύσει έναν αριθμό μικρότερων FRB, με μέτρηση στα ~400MHz. Τα FRB που ανακαλύφθηκαν στη συνέχεια δεν συσχετίζονται με καμία γνωστή επίγεια δραστηριότητα, υποδεικνύοντας ότι έχουν επίσης εξωγαλαξιακή προέλευση. Η αρχική αναφορά που τεκμηριώνει την ανακάλυψη μπορεί να διαβαστεί πλήρως εδώ και ένα λεπτομερές γράφημα των πληροφοριών ραδιοκυμάτων που σχεδιάστηκαν από το τηλεσκόπιο μπορείτε να το δείτε εδώ.

Τι ακολουθεί;

Η ανακάλυψη δημιουργεί κύματα στην επιστημονική κοινότητα καθώς είναι το πρώτο καταγεγραμμένο FRB με συχνότητα μικρότερη από 700 MHz. Αυτό το εύρημα θα μπορούσε να οδηγήσει στην αποκάλυψη μερικών από τα μεγαλύτερα μυστικά του σύμπαντος, καθώς η ανακάλυψη της εξωγαλαξιακής προέλευσης των FRB θα μπορούσε να μας δώσει πληροφορίες για την ιστορία και τη μεγάλης κλίμακας δομή του σύμπαντος. Σύμφωνα με τον Δρ Μαρκ Χάλπερν, φυσικό από το Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας, «Με το τηλεσκόπιο CHIME θα μετρήσουμε την ιστορία διαστολής του σύμπαντος και αναμένουμε να βελτιώσουμε την κατανόησή μας για τη μυστηριώδη σκοτεινή ενέργεια που οδηγεί τη διαστολή όλο και πιο γρήγορα».

Το επόμενο βήμα για την ομάδα είναι να εξετάσει τα δεδομένα με μια λεπτή χτένα για να δει αν μπορούν να προσδιορίσουν μια γενική θέση της πηγής του FRB. Επιπλέον, σχεδιάζουν να εξετάσουν τα δεδομένα από το πρώτο έτος της υπηρεσίας του παρατηρητηρίου CHIME για να δουν εάν μπορούν να αναγνωρίσουν τυχόν άλλα FRB που ανιχνεύθηκαν από το τηλεσκόπιο. Αυτό που ακολουθεί θα μπορούσε να δει ένα νέο κεφάλαιο στην κατανόησή μας για την προέλευση και τον μηχανισμό αυτών των μυστηριωδών κοσμικών γεγονότων.