Неодамна откриен радио сигнал од вселената уште еднаш го оспори нашето разбирање на мистериозниот феномен на Брзиот радио рафал (FRB).
FRB се една од најфасцинантните мистерии во космосот. Ова се екстремно моќни сигнали, некои ослободуваат повеќе енергија од 500 милиони сонца и траат помалку од трепкање на окото. Една од најважните карактеристики на брзите изливи на радио бранови е тоа што тие се краткотрајни и непредвидливи. Тие обично се појавуваат ненадејно на некој дел од небото и траат само неколку милисекунди. Повеќето од нив доаѓаат од други галаксии, само еден извор е откриен во Млечниот Пат.
Повторувањето на FRB, односно кога тоа не е само еден интервал, туку неколку по ред, се многу ретки и особено го привлекуваат вниманието на научниците. Некои од повторливите FRB се јавуваат периодично, во редовни интервали, на секои неколку дена или месеци. Досега се откриени само неколку од нив.
Чуден FRB
Новооткриениот FRB 20191221A има две интересни карактеристики: може да се каже дека спаѓа во категоријата и на повторувачки и на еднократен сигнал, а всушност воопшто не бил „брз“. Неговиот сигнал траел дури три секунди, што е околу 1000 пати подолго од просекот. Меѓутоа, во тој период имало изливи на зрачење со поголем интензитет што се појавувале на секои 0,2 секунди; феномен кој никогаш досега не бил снимен кај FRB.
За прв пат е откриен од радио телескопот CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) во декември 2019 година, а научниците веднаш знаеле дека се на трагата на нешто многу необично, пишува Science Alert.
„Беше чудно. Не само што траел многу долго, околу три секунди, туку имал периодични врвови кои биле неверојатно прецизни, емитувајќи го секој дел од секундата – бум, бум, бум – како чукање на срцето. Ова е прв пат самиот сигнал да е периодичен“, рече астрофизичарот Даниеле Мичили од Институтот за астрофизика и вселенски истражувања МИТ Кавли.
Што се однесува до FRB, сè уште не е познато дали тие потекнуваат од исти извори или дали зад нивното формирање стои идентичен механизам. Имено, тие можат да варираат по интензитет, бранова должина, поларизација и дисперзија.
Еден од нив, откриен во 2020 година, кој пристигнал од нашата галаксија, бил откриено дека доаѓа од одреден тип на неутронска ѕвезда – магнетар, што укажува дека некои силно магнетизирани објекти можат да предизвикаат барем некои од брзите изливи на радио бранови.
Неутронска ѕвезда и пулсари
Магнетар е неутронска ѕвезда со исклучително силно магнетно поле, чие распаѓање поттикнува емисија на огромно количество високоенергетско електромагнетно зрачење, особено Х и гама зраци. Неутронските ѕвезди се колабирани јадра на масивни ѕвезди кои го достигнале крајот на својот животен век и го исфрлиле најголемиот дел од нивниот материјал во вселената. Останатите јадра се сè уште помасивни од Сонцето (најчесто меѓу 1,38 и 2,1 соларна маса), но тие се исклучително мали, со дијаметар од само околу 20 километри.
“CHIME откри многу FRB со различни својства. Видовме дека некои доаѓаат од многу турбулентни облаци, додека други пристигнуваат од чиста средина. Од својствата на овој нов сигнал, можеме да заклучиме дека има плазма облак околу неговиот извор кој мора да биде исклучително турбулентен“, рече Мичили, додавајќи дека FRB 20191221A најверојатно доаѓа и од неутронска ѕвезда.
Пулсарите се неутронски ѕвезди кои се вртат многу брзо околу својата оска и емитуваат радио емисии од нивните полови, така што нивниот сигнал се чини дека пулсира (начинот на кој сигналот допира до нас може да се спореди со светлината на светилникот). Мичили и неговите колеги ја анализирале емисијата од FRB 20191221A и пронашле заеднички карактеристики со емисијата од магнетарите и пулсарите.
Магнетар на стероиди?
Има само еден проблем. Иако сè уште не е познато колку долго патувал FRB 20191221A, тој најверојатно потекнува од друга галаксија, а неговиот сигнал се чини дека е повеќе од милион пати посветол од магнетарите и пулсарите во нашата галаксија, според CNN.
„Нема многу работи во универзумот што емитуваат такви периодични сигнали. Примери од нашата галаксија се радио пулсарите и магнетарите, кои се вртат и произведуваат емисија слична на светилник. Така, можеме да кажеме дека овој сигнал доаѓа од магнетар или пулсар на стероиди“, се пошегува Мичили.
Досега, FRB 20191221A не се повторил, така што не е вистински повторлив брз излив на радио бранови. Научниците се надеваат дека можеби ќе добијат уште некои сигнали од овој мистериозен извор за подобро да разберат што го направило. Тие планираат да го користат телескопот CHIME за следење на небото за дополнителни сигнали од FRB 20191221A или други слични, малку мистериозни, периодични емисии.
Истражувањето наречено Sub-second periodicity in a fast radio burst е објавено во списанието Nature.
