Wykryto tajemnicze, powtarzalne sygnały radiowe w kosmosie

Międzynarodowy zespół astronomów wykrył powtarzające się, krótkotrwałe wybuchy promieniowania radiowego pochodzące z tajemniczego źródła położonego poza Drogą Mleczną. Chodzi tu o coś innego niż całkiem dobrze poznane już pulsary.

Wyniki obserwacji zostały opisane w najnowszym numerze czasopisma "Nature", informują o nich także różne instytuty naukowe, m.in. holenderski ASTRON.

Wszystkie wykrywane do tej pory „szybkie wybuchy radiowe”. (ang. fast radio bursts – FRBs) były zdarzeniami jednorazowymi. Na dodatek, są to zjawiska bardzo krótkie, trwające zaledwie kilka tysięcznych części sekundy. Dlatego większość hipotez wyjaśniających ich przyczyny wskazuje na katastroficzne zdarzenia, które niszczą źródło takiego promieniowania, np. wybuchy supernowych, albo zapadanie się gwiazd neutronowych do czarnych dziur.

Tajemnicze pulsy typu FRB zostały odkryte prawie dekadę temu. Od momentu odkrycia astronomowie poszukiwali powtarzalnych wersji emisji radiowych FRB. Udało się takowe odnaleźć 5 listopada 201. r. jednemu z doktorantów na McGill University. Paul Scholz przeglądał efekty obserwacji dokonanych za pomocą radioteleskopu Arecibo – największego pojedynczego radioteleskopu na świecie.

Nowe dane zgromadzone w maju i czerwcu 201. r. zostały poddane analizie za pomocą superkomputera w McGill High Performance Computing Center i pokazały kilka wybuchów radiowych o własnościach zgodnych z wybuchem typu FRB z 2012 roku. Po dokładniejszej analizie okazało się, że łącznie zarejestrowano 10 nowych wybuchów radiowych. Prawdopodobnie pochodzą one od obracającej się gwiazdy neutronowej – tak sądzą naukowcy z zespołu badającego wybuchy radiowe w kosmosie.

Powtarzalność wybuchów radiowych to nie jedyna różnica pomiędzy najnowszymi, a dawnymi FRB. Różnią się także jasnością oraz widmem. Nowo odkryte powtarzalne zjawisko sugeruje, że przynajmniej niektóre z tych radiowych pulsów mogą mieć inne pochodzenie, a może nawet jest to całkiem osobna podklasa.

Opierając się na efekcie zwanym dyspersją fal radiowych, naukowcy przypuszczają, że pochodzenie tego i pozostałych wybuchów FRB jest pozagalaktyczne, że ich źródła są w innych, odległych galaktykach. Gdy puls radiowy podróżuje przez kosmos, można go odróżnić od zakłóceń wytworzonych przez człowieka, badając wpływ międzygwiazdowych elektronów, które powodują, że fale radiowe podróżują nieco wolniej na niższych częstotliwościach radiowych. 1. nowych wybuchów FRB, podobnie jak ten z 2012 roku, ma zmierzoną trzykrotnie większą dyspersję niż powinna wynosić dla źródła z Drogi Mlecznej.

Hipoteza, że powtarzalne FRB pochodzą od bardzo młodych pozagalaktycznych gwiazd neutronowych stoi w sprzeczności z wynikami opublikowanymi w „Nature”. tydzień wcześniej. Inny zespół badawczy sugeruje w artykule sprzed tygodnia, że wybuchy FRB są związane z wydarzeniami kataklizmicznymi, np. z krótkotrwałymi rozbłyskami gamma, które nie są w stanie generować powtarzalnych zdarzeń. Jednak obie hipotezy mogą istnieć obok siebie, jeśli okaże się, że mamy do czynienia z dwoma osobnymi klasami wybuchów radiowych typu FRB.

Naukowcy chcieliby w przyszłości zidentyfikować galaktykę, z której pochodzi wybuch radiowy typu FRB. Będą do tego potrzebowali radioteleskopów o zdolności rozdzielczej dużo większej niż pojedynczy radioteleskop Arecibo, czyli będzie trzeba zastosować technikę interferometrii –. wykonać wspólne obserwacje za pomocą wielu różnych radioteleskopów rozmieszczonych daleko od siebie.

jb