Hvad er bedre end ét mystisk kosmisk signal?

To mystiske kosmiske signaler

En skinnende stjernetåge

En skinnende stjernetåge(NASA / ESA / STScI)

De mystiske signaler kommer fra alle himmelretninger.



Ingen ved præcis, hvad de er, eller hvad der forårsager dem, men astronomer har opdaget dusinvis i løbet af det sidste årti. Signalerne, kendt som hurtige radioudbrud, stammer fra dybt inde i kosmos, langt ud over Mælkevejsgalaksen. Radiobølgerne bevæger sig gennem rummet i milliarder af år og bevæger sig med lysets hastighed. Når de når Jordens teleskoper, viser de en kort og kraftfuld optræden. I nogle få millisekunder skinner udbruddene med intensiteten af ​​en hel galakse. Og så er de væk.

Af de mere end 50 optagede hurtige radioudbrud, eller FRB'er, har astronomer en favorit: FRB 121102, opkaldt efter datoen for dens opdagelse for seks år siden, den 2. november 2012. I modsætning til andre hurtige radioudbrud, gentages denne. Teleskoper har observeret blændende lyse blink, der kommer fra det samme punkt på himlen igen og igen, nogle gange flere gange på mindre end et minut. Signalets sære natur har gjort det muligt for astronomer at studere det mere detaljeret, at mine hvert blitz for forskellige slags informationer og endda lokalisere dets placering i en lille galakse omkring 3 milliarder lysår fra Jorden.

På trods af det ubestemmelige navn var FRB 121102 en af ​​slagsen. Hvilket rejste en nedslående mulighed: Kunne det være kun en af ​​slagsen? Hver ny puls producerede fristende data. Men for virkelig at give mening ud af det, var astronomerne nødt til at finde en anden - hvis nogen fandtes.

De begyndte at søge på himlen med fokuseret opmærksomhed og mere kraftfulde værktøjer. Og til deres lettelse har astronomer nu fundet ud af, at nej, FRB 121102 er ikke det eneste eksempel på dette spændende fænomen.

Et canadisk ledet hold annoncerede onsdag opdagelsen af ​​en anden gentagende FRB. Et nybygget radioteleskop i British Columbia registrerede seks blink fra det samme sted på himlen sidste sommer. Denne FRB, kaldet 180814, ser ud til at stamme omkring 1,5 milliarder lysår væk fra Jorden, halvdelen af ​​afstanden til den anden gentagne udbrud.

Det samme hold har også opdaget 12 flere enkeltstående FRB'er, hvilket bringer samlede antal kendte blinker til 65. Forskningen, beskrevet i et par af papirer i Natur , vil give flere spor til et af astronomiens største mysterier.

De to gentagne signaler har mere til fælles end blot deres prangende karakter. Når FRB'er ankommer til Jorden, ser mange ud til at være smurt ud over en række frekvenser, et tegn på deres lange og ujævne rejser gennem kosmisk materiale på tværs af universet. Dette inkluderer FRBs 121102 og 180814. Men selvom udbruddene kom fra to meget forskellige steder og udskårne to meget forskellige stier til Jorden, viste deres radiobølger lignende forvrængningsmønstre.

Dette særlige fund forbløffede astronomerne på en nylig konference, hvor forskerne drillede deres opdagelse med et lille trick. De lagde billeder op af disse udbrud, og alle sagde, 'Ok, det ser bekendt ud', og så sagde personen, der viste det, 'Faktisk har du aldrig set dette før, fordi de er fra en ny gentagende FRB, ' sagde Shami Chatterjee, en astrofysiker hos Cornell, som studerer FRB'er og ikke var involveret i den nye forskning. Det ligner chokerende.

Lighederne tyder på, at de to repeatere kan være opstået i samme slags miljø. Det er muligt, at gentagne udbrud kun er en af ​​mange klasser af FRB'er, nogle endnu ikke opdaget. Men med så lidt information er forskerne langt fra nogen definitive konklusioner.

Vi ved ikke, hvad det betyder endnu, sagde Ingrid Stairs, en astrofysiker ved University of British Columbia og medlem af forskerholdet. Dette er vores anden genganger. Jeg tror, ​​vi skal have en meget bedre prøve.

Da den første FRB blev opdaget i 2007, troede nogle astronomer, at blinkene kunne være fejlagtig støj fra teleskopinstrumenter. Udbruddene virkede bare ikke ægte. Disse ting er milliarder af lysår væk, sagde Jason Hessels, en astronom ved University of Amsterdam ogASTRON, det nederlandske institut for radioastronomi, der studerer FRB'er. Det er helt bemærkelsesværdigt, at de stadig kan være lyse nok til at opdage på Jorden.

Den komplicerede vridning observeret i FRB'er antyder, at de kommer fra ekstreme miljøer med stærke magnetfelter og høje temperaturer. Astronomer kender til flere astrofysiske objekter, der kunne give disse radiobølgebøjningsforhold: Supermassive sorte huller, som kan opstøde strålingsstrømme i rummet, når de spiser stof. Neutronstjerner, stjernernes hurtigtsnurrende kerner, rester fra spektakulære eksplosioner. Magneter, en bestemt slags neutronstjerne, som spinder endnu hurtigere.

Før detekteringen af ​​121102, blev FRB'er anset for at være engangsbegivenheder, produkter af kosmiske kollisioner eller eksplosioner, som, givet kraften fra blinkene, ikke kunne overleve noget astrofysisk objekt. Den gentagne karakter af 121102 viste, at universet, altid klar til at overraske, er i stand til at producere genstande, der kan bryde ud igen og igen uden at bruse ud.

De spredte bølger af FRB'er kan bruges til at besvare andre spændende, men grundlæggende spørgsmål om universet, herunder hvad det faktisk er lavet af. Hvis du forsøger at lægge alt materiale sammen i galakser og stjerner og planeter og klipper, kommer det slet ikke op på det rigtige antal. Vi mangler meget, sagde Chatterjee. Så hvor er alt dette manglende stof?

Astronomer formoder, at den kan opholde sig i rummet mellem galakser. Det intergalaktiske medium er størrelsesordener tommere end de bedste støvsugere i vores terrestriske laboratorier, men det har stadig nogle stykker kosmisk stof. Universet er dog så stort, at disse små spor kan udgøre en betydelig mængde rumting. FRB'er passerer gennem dette stof, mens de rejser gennem rummet, og deres interaktioner bliver kodet i radiobølgerne. Når [FRB] ankommer til Jorden, kan vi dybest set læse, at informationer fra radioen selv sprænger, sagde Sarah Burke-Spolaor, en astronom ved West Virginia University, der studerer FRB'er. De kosmiske glimt kan hjælpe med at belyse universets komplicerede sammensætning, og jo flere FRB'er astronomer opdager, jo mere jord – eh, rum – kan de dække.

Flere opdagelser er sandsynligvis på vej. Teleskopet, der er ansvarligt for disse fund, det canadiske brintintensitetskortlægningseksperiment, ellerKLOKKE, lover at være den mest effektive FRB-jæger i drift.KLOKKEscanner hele den nordlige halvkugle hver dag og hopper fra det ene sted til det næste hvert 15. minut. Observatoriet kan undersøge 500 gange så meget himmel som den næste FRB-superstjerne, Parkes-radioteleskopet i Australien, som afslørede den første FRB i 2007 og har fundet størstedelen af ​​kendte udbrud.

Man kunne sigeKLOKKEprøvede ikke engang, da den fandt et nyt parti FRB'er sidste sommer. Dataene blev indsamlet før de formelle operationer begyndte, da astronomerne stadig pillede med instrumenterne. Vi kalibrerede det og forbedrede det dag for dag, sagde Cherry Ng, en astronom ved University of Toronto og medlem af forskerholdet. Nogle gange var vi nødt til at slukke for instrumentet bare for at foretage ændringer.

Videnskabsmænd skøn at FRB'er forekommer omkring 10.000 gange om dagen over hele himlen, ogKLOKKE, ved topkapacitet, er klar til at opdage dusinvis hver måned.

Som med de fleste kosmiske mysterier er spøgelset for en udenjordisk forklaring stor. Nogle, herunder astrofysikere ved Harvard, har foreslået at FRB'er er fyrtårne ​​fra en avanceret fremmed civilisation. Hej derude! råber de og søger i det store rum efter naboer. FRB-forskere siger, at de ikke kan udelukke en udenjordisk oprindelse for de kosmiske glimt. Det er en mulighed af mange. Men det er mindst sandsynligt, siger de.

[FRB'er] kommer fra hele himlen og fra mange forskellige afstande, altid fra forskellige galakser - chancerne for, at rumvæsner, der bor i forskellige dele af universet, samles for at organisere sig, for at producere disse signaler på denne måde, er uendeligt lille , sagde Trapper. Der er simpelthen for mange af dem derude.

Oven i købet er hjemmemiljøerne i FRB'er ikke ligefrem befordrende for livet, intelligente eller ej. Emissionerne brænder sandsynligvis deres omgivelser, når de bryder ud i rummet. Hvis vi havde en gået i nærheden af ​​Jorden, var vi måske ikke i nærheden længere, sagde Burke-Spolaor.