Taiteilijan vaikutelma CSIRO: n australialaisesta SKA Pathfinder (ASKAP) -radioskoopista, joka löytää nopean radiopurskeen ja määrittää sen tarkan sijainnin. KECK, VLT ja Gemini South -optiset teleskoopit liittyivät ASKAP: iin seurantahavaintojen avulla isäntägalaksin kuvaamiseksi.
(Kuva: © CSIRO / Andrew Howells)
Astronomit ovat alkaneet saada tavaroita yhdestä maailmankaikkeuden salaperäisimmistä ilmiöistä.
Vain toisen kerran tutkijat ovat osoittaneet nopean radiopuhelun (FRB) sijainnin, erittäin lyhyen räjähdyksen, joka vapauttaa yhtä paljon energiaa millisekunnissa kuin maan aurinko lähes vuosisadan aikana.
Yksinäinen, aiemmin osoitettu purske, joka tunnetaan nimellä FRB 121102, on harvinainen "toistin", joka on syttynyt kymmeniä kertoja viime vuosien aikana. Mutta uusi löydetty räjähdys kuuluu paljon yleisemmin havaittuun "kertaluonteiseen" luokkaan. Sen löytö, joka julkistettiin tänään (27. kesäkuuta) Science-lehdessä, osoittaa, että näitä vaikeita petoja voidaan jäljittää ja jäljittää, jolloin mahdollisesti tähtitieteilijät voivat lopulta selvittää, mikä heitä aiheuttaa.
"Tämä on suuri läpimurto, jota kenttä on odottanut, koska tähtitieteilijät havaitsivat nopeat radiopurskaukset vuonna 2007", sanoi tutkimuksen johtava kirjoittaja Keith Bannister, Commonwealthin tieteellisen ja teollisen tutkimuksen organisaatiosta (CSIRO). (CSIRO on Australian kansallinen tiedevirasto.)
Bannister ja hänen kollegansa löysivät FRB: n Australian neliökilometrin array Pathfinderin (ASKAP) avulla, joka on 36 radioteleskoopin verkko CSIRO: n Murchisonin radioastronomian observatoriossa Länsi-Australiassa. He havaitsivat puhkeamisen 24. syyskuuta 2018, mikä selittää sen nimen - FRB 180924. (Toistin FRB 121102 havaittiin ensimmäisen kerran vuonna 2012, kuten olet jo voinut olettaa.)
Tämä oli tarpeeksi jännittävää, kun otetaan huomioon, että tunnettujen FRB: ien kokonaismäärä oli 85. (Vain kaksi niistä on toistimia.) Mutta joukkue mursi uuden kentän seuraamalla löytönsä lähteelle.
Tutkijat kehittivät uuden tekniikan, joka tunnisti FRB 180924: n automaattisesti alle 300 millisekunnin jälkeen purskeen osuttua ASKAP-maljoihin. Tällainen nopeus oli olennaista, koska joukkueen oli käytettävä tietoja, jotka korvataan 3,1 sekunnin välein.
Sitten tutkijat mittasivat pienet erot FRB 180924: n saapumisajassa 36 ASKAP-maljassa noin 1/100: aan nanosekunnin. Näiden erojen vertaamisen ansiosta he pystyivät määrittämään purskeen lähteen taivaalla tarkkuudella 0,00002 astetta - mikä vastaa ihmisen hiuksen leveyttä nähtynä 200 metrin etäisyydeltä.
Lähde sijaitsee suuren galaksin, nimeltään DES J214425.25−405400.81, laitamilla. Tästä galaksista oli vähän tietoa, joten tutkijat karakterisoivat sitä käyttämällä optisia havaintoja Keck II-teleskoopilla Havaijilla sekä Very Large Telescope ja Gemini South-teleskoopilla, jotka molemmat ovat Chilessä.
Tutkimusryhmä päätti, että DES J214425.25−405400.81 sijaitsee noin 3,6 miljardia valovuotta maasta. Lisäksi galaksi on noin 1000 kertaa massiivisempi ja muodostaa tähtiä paljon vähemmän aktiivisesti kuin kääpiö, joka isännöi FRB 121102: ta (joka sijaitsee noin 3 miljardia valovuotta maasta).
Ja FRB 121102 sijaitsee lähellä kot galaktian keskustaa, aluetta, jolla todennäköisesti supermassiivinen musta aukko varjostuu.
Nämä erot ovat tärkeitä, koska ne osoittavat "että FRB: t voivat tulla valtavasta valikoimasta galakseja ja ympäristöjä", Bannister kertoi Space.comille sähköpostitse. "Ne eivät näytä tarvitsevan kovin erityisiä olosuhteita."
FRB 180924: n sijainti tarjoaa myös muutamia vihjeitä salaperäisistä prosesseista, jotka ohjaavat FRB: tä. Esimerkiksi Bannister sanoi, että supermassiiviset mustat aukot ovat suljettu pois tälle nimenomaiselle purskeelle, koska se on huomattavan etäisyydellä (13 000 valovuotta) galaktisesta ytimestä.
Itse asiassa uusi tutkimus voi kannustaa FRB-sukupolven huomattavaa uudelleenarviointia, tiimin jäsenet sanoivat.
"Uskottavin murtumien malli, joka on rakennettu toistimen selittämiseksi, viittaa siihen, että ne ovat nuorten magnetaarien (voimakkaasti magnetoituneiden neutronitähteiden) tuottamia", kertoo kirjoittaja Ryan Shannon Melbournen Swinburne-teknillisestä yliopistosta, Space.com kertoi sähköpostitse.
"Nämä magnetaarit muodostetaan mieluiten pieniin kääpiögalakseihin, kuten FRB 121102 -isäntään nähden", Shannon lisäsi. "Joko malli on rentoutettava, jotta purskeita voidaan tuottaa monenlaisissa ympäristöissä, tai purskeiden tuottamiseksi on olemassa kaksi mekanismia."
(Tietysti on aina mahdollista, että FRB: t ovat kehittyneiden sivilisaatioiden tuottamia. Mutta tämä on kaukainen laukaus, kuten ulkomaalaisten kutsumukset yleensä ovat.)
Mallit vahvistuvat, kun yhä useammat FRB: t määritetään Bannisterin ja hänen tiiminsä edelläkävijöiden avulla. Ja löytöllä on myös muita mielenkiintoisia vaikutuksia.
Esimerkiksi, läpi kulkevan kaasumäärän, joka on FRB: n sisällä, koodataan purskeiden signaaleihin, Bannister sanoi. FRB 180924: n kodin galaksissa on suhteellisen vähän kaasua, joten suurin osa purskeen koodatusta tiedosta välitettiin kaasulla galaktienvälisessä väliaineessa.
Kaasua, joka on galaksien välissä, on erittäin vaikea tutkia, koska se ei hehku - mutta tähtitieteilijöillä voi nyt olla käyttökelpoinen tapa katsoa sitä.
"Olemme osoittaneet, että on teknisesti mahdollista saada aikaan kertaluonteisia purskeita ja että ne ovat puhtaita koettimia galaktisen väliaineen väliaineesta", Shannon sanoi.
"Seuraava askel on nähdä, ovatko muut kertaluonteiset purskeet kuin FRB 180924 (peräisin massiivisista galakseista) vai ovatko ne enemmän kuin ensimmäinen toistin", hän lisäsi. "Uskon, että ne ovat kuin 180924, ja pystymme avaamaan uuden ikkunan melkein näkymättömään kosmiseen verkkoon."
- Tutkijat löytävät 13 salaperäistä syvän avaruuden välähdystä, mukaan lukien toinen tunnettu "toistin"
- Salaperäiset valovälit tulevat syvästä avaruudesta, ja AI on juuri löytänyt niitä enemmän
- 13 tapaa älykkäiden ulkomaalaisten metsästykseen
Mike Wallin kirja vieraan elämän etsinnästä "Siellä"(Grand Central Publishing, 2018; kuvaaja Karl Tate), on nyt poissa. Seuraa häntä Twitterissä @michaeldwall. Seuraa meitä Twitterissä @Spacedotcom tai Facebook.
