Kanadiske forskere som bruker CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment), har oppdaget 13 FRB-er (Fast Radio Bursts), inkludert den andre noensinne gjentatte. Og de tror de vil finne enda mer.
CHIME er et innovativt radioteleskop i Okanagan Valley-regionen i British Columbia, Canada. Den ble fullført i 2017, og dens oppgave er å fungere som en slags tidsmaskin. CHIME vil hjelpe astronomer til å forstå universets form, struktur og skjebne ved å måle sammensetningen av mørk energi.
CHIMEs unike design gjør det også godt egnet for å oppdage raske radioutbrudd.
Raske radioutbrudd er høyenergihendelser ute i verdensrommet som vi oppdager som en kortvarig puls av radiobølger. De varer vanligvis bare noen få millisekunder. Forskere er ikke sikre på nøyaktig hva deres opprinnelse er, selv om det definitivt er utenfor Melkeveien. Noen av de foreslåtte kildene er sorte hull eller raskt roterende nøytronstjerner.
"Vi har ikke løst problemet, men det er flere stykker i puslespillet."
Tom Landecker, CHIME-teammedlem, National Research Council
”Til nå var det bare en kjent som gjentok FRB. Å vite at det er en annen antyder at det kan være flere der ute. Og med flere repeatere og flere kilder som er tilgjengelige for studier, kan vi kanskje forstå disse kosmiske gåtene - hvor de er fra og hva som forårsaker dem, ”sa Ingrid Stairs, medlem av CHIME-teamet og en astrofysiker ved UBC.
CHIME-observatoriet har en unik design. I motsetning til andre teleskoper, som har bevegelige fester som gjør at de kan flyttes og studere spesifikke objekter i rommet, er CHIME statonært. CHIME sitter stille mens himmelen beveger seg over hodet. Den kartlegger hele den nordlige halvkule hver dag, noe som betyr at den sannsynligvis vil oppdage flere av disse fenomenene.
CHIME er laget av 1024 tilpassede mobiltelefonmottakere i fire 100 meter halvsylindere, eller “halvrør”, som alle fungerer sammen som ett stort interferometer. De er koblet til en superdatamaskin som behandler alle dataene.
Stairs tror at CHIME vil finne flere repeterende FRB-er. Når de er funnet, kan andre teleskoper undersøke hvor de stammer fra for ledetråder til sin natur.
"Med CHIME som kartlegger hele den nordlige halvkule hver dag, er vi nødt til å finne flere repeatere etter hvert," sa Stairs. "Å vite hvor de er vil gjøre det mulig for forskere å rette teleskopene mot dem og skape en mulighet til å studere disse mystiske signalene i detalj."
Opprinnelsen til raske radioutbrudd er fortsatt ikke kjent. Mens noen forskere antyder at de er forårsaket av kataklysmiske hendelser, synes oppdagelsen av gjentatte FRB-er å eliminere den ideen.
"Vi er veldig glade for å se hva CHIME kan gjøre når den kjører på full kapasitet."
Deborah Good, doktorgradsstudent ved UBC, medlem av CHIMEs FRB-team.
FRBs sjeldenhet gjør dem vanskelige å studere. De er også veldig forbigående og varer bare noen få millisekunder. Det som er spennende med denne oppdagelsen er at CHIME ikke en gang opererer med full kapasitet ennå. Når det er oppe, vil det oppdage mange flere, kanskje hver dag i drift, og dataflomportene åpnes for disse spennende fenomenene.
"Vi er veldig glade for å se hva CHIME kan gjøre når den kjører på full kapasitet," sa Deborah Good, en doktorgradsstudent i fysikk og astronomi ved UBC som er en del av CHIMEs FRB-team. ”På slutten av et år kan det hende vi har funnet 1000 flere utbrudd. Våre data vil åpne noen av mysteriene til FRB. ”
Den første FRB ble oppdaget i 2007 av forskere som lette gjennom pulsardata. De fleste raske radioutbrudd varer et øyeblikk, og så er de borte, selv om vi med denne siste CHIME-oppdagelsen nå vet om to som har gjentatt seg. Den første repeterende FRB, kalt FRB 121102, ble oppdaget i 2012, og kilden var ekstragalaktisk, i retning Auriga-stjernebildet.
Hva bølgelengdene forteller oss om raske radioutbrudd
Bølgelengden til FRB kan hjelpe forskere til å forstå hvor de kom fra, og hva slags materie de gikk gjennom for å nå oss. Men lengre bølgelengde FRB-er forteller dem mer.
"Miljøet til FRB har en mye større effekt på signalenes form ved lange bølgelengder."
Deborah Good, UBC / CHIME
Mens de fleste tidligere raske radioutbrudd er blitt påvist med bølgelengder på bare noen få centimeter, hadde denne siste bølgelengden noen få meter. Dette er en bonus til CHIME-teamet, som sier at de lengre bølgelengdene åpner for nye undersøkelseslinjer.
"Miljøet til FRB har en mye større effekt på signalenes form ved lange bølgelengder," sa Good. "Å se disse utbruddene med CHIME vil gi oss en god ide om hvordan FRB-er er og hvor de kommer fra, ved å vise oss mer om hvordan lysstyrken deres endres ved forskjellige frekvenser og hva som skjer med signalet på vei til Jorden," la hun til .
CHIME-teammedlem Tom Landecker, fra National Research Council, sier at disse nyoppdagede raske radioutbruddene vil bidra til å løse puslespillet, til slutt, om hvor FRB-er kommer fra.
"[Vi vet nå] kildene kan produsere lavfrekvente radiobølger, og de lavfrekvente bølgene kan unnslippe omgivelsene, og er ikke for spredt til å bli oppdaget når de når jorden. Det forteller oss noe om miljøene og kildene. Vi har ikke løst problemet, men det er flere stykker i puslespillet, ”sa han.
Hver gang det oppdages raske radioutbrudd, eller et annet fenomen med usikker opprinnelse, lyser internett med snakk om romvesener og utenomjordiske intelligenser. Vi ser ikke ut til å hjelpe oss selv. Men i de fleste av disse tilfellene, og sannsynligvis også denne, er det en naturlig forklaring. Forskere har bare ikke funnet det ennå.
Men når de finner kilden til FRB, kan CHIME spille en ledende rolle i å finne den.
CHIME var først i idriftsettelsesfasen da den oppdaget disse utbruddene. Den fungerte ikke med full kapasitet. Når det først er det, vil det være interessante tider fremover, spesielt hvis den kan oppdage 1000 raskere radioutbrudd, slik Good antyder.
"Funnene er bare begynnelsen på CHIMEs funn," la Stairs, UBCs astrofysiker, til. "I neste fase planlegger vi å fange den fullstendige datastrømmen med høy oppløsning fra de lyseste utbruddene, noe som vil gi oss bedre forståelse av deres posisjoner, egenskaper og magnetiske miljøer. De neste årene blir veldig spennende. ”
Oppdagelsen av raske radioutbrudd ble presentert på vintermøtet til American Astronomical Society.
Disse nye funnene er også forklart i to vitenskapelige artikler, begge publisert i Nature online 9. januar 2019. Den første artikkelen har tittelen “
Observasjoner av raske radiobrister ved frekvenser ned til 400 megahertz. ” Det andre er "En andre kilde til gjentagelse av raske radioutbrudd."
Kilder:
- Pressemelding: CHIME-teleskopet oppdager den raskeste radiosprengningen som noen gang er gjentatt
- Pressemelding: Det nye kanadiske teleskopet vil kartlegge største volum av plass som noen gang er kartlagt
- CHIME-teleskopets hjemmeside
- Forskningsartikkel: En andre kilde til gjentagelse av raske radioutbrudd
- Forskningsartikkel: Observasjoner av raske radioutbrudd ved frekvenser ned til 400 megahertz
- Wikipedia-inngang: Fast Radio Burst
