Hva er bedre enn ett mystisk kosmisk signal?

To mystiske kosmiske signaler

En skinnende stjernetåke

En skinnende stjernetåke(NASA / ESA / STScI)

De mystiske signalene kommer fra alle himmelretninger.



Ingen vet nøyaktig hva de er, eller hva som forårsaker dem, men astronomer har oppdaget dusinvis i løpet av det siste tiåret. Signalene, kjent som raske radioutbrudd, stammer fra dypt inne i kosmos, langt utenfor Melkeveien. Radiobølgene beveger seg over verdensrommet i milliarder av år, og beveger seg med lysets hastighet. Når de når jordens teleskoper, viser de en kort og kraftig opptreden. I noen få millisekunder skinner utbruddene med intensiteten til en hel galakse. Og så er de borte.

Av de mer enn 50 registrerte raske radioutbruddene, eller FRB-ene, har astronomer en favoritt: FRB 121102, oppkalt etter datoen for oppdagelsen for seks år siden, 2. november 2012. I motsetning til andre raske radioutbrudd, gjentas denne. Teleskoper har observert blendende lyse blink som kommer fra samme punkt på himmelen om og om igjen, noen ganger flere ganger på mindre enn ett minutt. Signalets sære natur har gjort det mulig for astronomer å studere det mer detaljert, å utvinne hver blits for forskjellige typer informasjon og til og med finne plasseringen i en liten galakse omtrent 3 milliarder lysår fra Jorden.

Til tross for det ubeskrivelige navnet, var FRB 121102 unik. Som reiste en nedslående mulighet: Kan det være kun en av sitt slag? Hver ny puls produserte fristende data. Men for virkelig å forstå det, trengte astronomer å finne en annen - hvis noen eksisterte.

De begynte å søke på himmelen, med fokusert oppmerksomhet og kraftigere verktøy. Og til deres lettelse har astronomer nå funnet ut at nei, FRB 121102 er ikke det eneste eksemplet på dette spennende fenomenet.

Et kanadisk-ledet team kunngjorde onsdag oppdagelsen av en annen gjentatt FRB. Et nybygd radioteleskop i British Columbia oppdaget seks blink fra samme sted på himmelen i fjor sommer. Denne FRB, kalt 180814, ser ut til å stamme rundt 1,5 milliarder lysår unna Jorden, halvparten av avstanden til den andre gjentatte utbruddet.

Det samme teamet har også oppdaget 12 flere engangs-FRB-er, noe som gir totalt antall kjente blinker til 65. Forskningen, beskrevet i et par av papirer i Natur , vil gi flere ledetråder til et av astronomiens største mysterier.

De to repeterende signalene har mer til felles enn bare deres prangende natur. Når FRB-er ankommer jorden, ser mange ut som spredt over en rekke frekvenser, et tegn på deres lange og humpete reiser gjennom kosmisk materiale over universet. Dette inkluderer FRB-ene 121102 og 180814. Men selv om utbruddene kom fra to vidt forskjellige steder, og skar ut to vidt forskjellige veier til Jorden, viste radiobølgene deres lignende forvrengningsmønstre.

Dette bestemte funnet forbløffet astronomer på en nylig konferanse, der forskerne ertet oppdagelsen deres med et lite triks. De la opp bilder av disse utbruddene, og alle sa «Ok, det ser kjent ut», og så sa personen som viste det: «Du har faktisk aldri sett dette før, fordi de er fra en ny gjentakende FRB, ' sa Shami Chatterjee, en astrofysiker ved Cornell som studerer FRB og ikke var involvert i den nye forskningen. Det ser sjokkerende likt ut.

Likhetene antyder at de to repeaterne kan ha sin opprinnelse i samme type miljø. Det er mulig at gjentatte utbrudd bare er en av mange klasser av FRB-er, noen som ennå ikke er oppdaget. Men med så lite informasjon er forskerne langt fra noen definitive konklusjoner.

Vi vet ikke hva det betyr ennå, sa Ingrid Stairs, en astrofysiker ved University of British Columbia og medlem av forskerteamet. Dette er vår andre repeater. Jeg tror vi må ha et mye bedre utvalg.

Da den første FRB ble oppdaget i 2007, trodde noen astronomer at blinkene kunne være feilaktig støy fra teleskopinstrumenter. Utbruddene virket bare ikke ekte. Disse tingene er milliarder av lysår unna, sa Jason Hessels, en astronom ved Universitetet i Amsterdam ogASTRON, Netherlands Institute for Radio Astronomy, som studerer FRB-er. Det er helt bemerkelsesverdig at de fortsatt kan være lyse nok til å oppdage på jorden.

Den kompliserte vridningen observert i FRB-er antyder at de kommer fra ekstreme miljøer med sterke magnetiske felt og høye temperaturer. Astronomer kjenner til flere astrofysiske objekter som kan gi disse radiobølgebøyningsforholdene: Supermassive sorte hull, som kan rape strømmer av stråling i verdensrommet når de spiser materie. Nøytronstjerner, de raskt-spinnende kjernene til stjerner, rester fra spektakulære eksplosjoner. Magnetarer, en viss type nøytronstjerne, som spinner enda raskere.

Før oppdagelsen av 121102 ble FRB-er antatt å være engangshendelser, produkter av kosmiske kollisjoner eller eksplosjoner som, gitt kraften til blinkene, sikkert ikke kunne overleve noe astrofysisk objekt. Den gjentatte naturen til 121102 viste at universet, alltid klar til å overraske, er i stand til å produsere gjenstander som kan bryte ut om og om igjen uten å bruse ut.

De spredte bølgene av FRB-er kan brukes til å svare på andre spennende, men grunnleggende spørsmål om universet, inkludert hva det faktisk er laget av. Hvis du prøver å legge sammen alt materialet i galakser og stjerner og planeter og bergarter, kommer det ikke opp til riktig tall i det hele tatt. Vi mangler mye, sa Chatterjee. Så hvor er all denne manglende saken?

Astronomer mistenker at den kan ligge i rommet mellom galakser. Det intergalaktiske mediet er størrelsesordener tommere enn de beste vakuumene i våre terrestriske laboratorier, men det har fortsatt noen biter av kosmisk materie. Universet er imidlertid så stort at disse bittesmå sporene kan utgjøre en betydelig mengde romsaker. FRB-er passerer gjennom denne saken når de reiser gjennom rommet, og deres interaksjoner blir kodet i radiobølgene. Når [FRB] ankommer Jorden, kan vi i utgangspunktet lese at informasjonen fra radioen brast selv, sa Sarah Burke-Spolaor, en astronom ved West Virginia University som studerer FRBs. De kosmiske blinkene kan hjelpe til med å belyse universets kompliserte sammensetning, og jo flere FRB-er astronomer oppdager, jo mer bakken – eh, verdensrommet – kan de dekke.

Flere funn er sannsynligvis på vei. Teleskopet som er ansvarlig for disse funnene, Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, ellerKLOKKE, lover å være den mest effektive FRB-jegeren i drift.KLOKKEskanner hele den nordlige halvkule hver dag, og hopper fra det ene stedet til det neste hvert 15. minutt. Observatoriet kan undersøke 500 ganger så mye himmel som den neste FRB-superstjernen, Parkes-radioteleskopet i Australia, som avslørte den første FRB i 2007 og har funnet flertallet av kjente utbrudd.

Du kunne sagtKLOKKEprøvde ikke engang da den fant et nytt parti med FRB-er i fjor sommer. Dataene ble samlet inn før de formelle operasjonene begynte, da astronomene fortsatt tullet med instrumentene. Vi kalibrerte det og forbedret det dag for dag, sa Cherry Ng, en astronom ved University of Toronto og medlem av forskerteamet. Noen ganger måtte vi slå av instrumentet bare for å gjøre endringer.

Forskere anslag at FRB forekommer omtrent 10 000 ganger om dagen over hele himmelen, ogKLOKKE, med toppkapasitet, er klar til å oppdage dusinvis hver måned.

Som med de fleste kosmiske mysterier, er spøkelset til en utenomjordisk forklaring stor. Noen, inkludert astrofysikere ved Harvard, har foreslått at FRB-er er fyrtårn fra en avansert fremmed sivilisasjon. Hei der ute! roper de og leter etter naboer i det store rommet. FRB-forskere sier at de ikke kan utelukke en utenomjordisk opprinnelse for de kosmiske blinkene. Det er en mulighet av mange. Men det er minst sannsynlig, sier de.

[FRB-er] kommer fra hele himmelen, og fra mange forskjellige avstander, alltid fra forskjellige galakser - sjansene for at romvesener som bor i forskjellige deler av universet samles for å organisere seg, produsere disse signalene på denne typen måte, er uendelig liten , sa Stairs. Det er rett og slett for mange av dem der ute.

På toppen av det er ikke hjemmemiljøene til FRB-er akkurat befordrende for livet, intelligent eller ikke. Utslippene brenner sannsynligvis omgivelsene deres når de bryter ut i verdensrommet. Hvis vi hadde en tur i nærheten av jorden, ville vi kanskje ikke vært i nærheten lenger, sa Burke-Spolaor.