Sergey Trushkin, astronom ze Specjalnego Obserwatorium Astrofizycznego Rosyjskiej Akademii Nauk, opowiedział o tym, dlaczego naukowcy zainteresowali się tajemniczymi szybkimi rozbłyskami radiowymi, tak zwanymi sygnałami radiowymi od kosmitów, i wyjaśnił, w jaki sposób rosyjski teleskop RATAN-600 miał wyjątkową szansę na ujawnienie ich istoty.
„Biorąc pod uwagę nasze skromne możliwości, spodziewamy się, że w ciągu roku obserwacji uda się zarejestrować co najwyżej trzy do pięciu takich rozbłysków. Z drugiej strony, nawet jeśli uda nam się znaleźć przynajmniej jedno zdarzenie na częstotliwościach, na których prowadzone są poszukiwania, radykalnie zmieni to zrozumienie natury tych sygnałów”- powiedział Trushkin, przemawiając na dorocznej konferencji„ Astrofizyka wysokich energii”w IKI RAS w Moskwie.
Zew kosmosu
Po raz pierwszy astronomowie zaczęli mówić o istnieniu tajemniczych wybuchów emisji radiowej (szybkie rozbłyski radiowe, FRB), przypadkowo odkrytych podczas obserwacji pulsarów radiowych za pomocą teleskopu Parks (Australia) w 2007 roku.
„Dlaczego nie znaleźliśmy tych zjawisk 50 lat temu, kiedy pojawiły się pierwsze radioteleskopy? Problem polegał na tym, że nasi poprzednicy nie mieli tak wysokiej jakości sprzętu radiowego, jaki istnieje dzisiaj. Odkryto je z pomocą Parks dopiero po aktualizacji jego detektorów, co pozwoliło odkrywcom zrozumieć, że te sygnały nie są zakłóceniami, które narodziły się na Ziemi, ale błyskami z odległych galaktyk”- zauważa naukowiec.
W kolejnych latach znaleziono ślady kolejnych dziewięciu podobnych wybuchów. Porównanie wykazało, że mogą mieć sztuczne pochodzenie, a nawet potencjalnie być sygnałami cywilizacji pozaziemskich ze względu na niewytłumaczalną okresowość w strukturze.
Ubiegłej wiosny ujawniono, że źródłem jednego z tych rozbłysków FRB była galaktyka eliptyczna znajdująca się sześć miliardów lat świetlnych od Drogi Mlecznej, co doprowadziło naukowców do wniosku, że takie rozbłyski powstają podczas łączenia się gwiazd neutronowych lub innych zwartych obiektów, które zmieniają się w czarne. otwór.
Film promocyjny:
Ta teoria poniosła druzgocącą porażkę w marcu 2016 roku. Korzystając z tych samych Parków, kanadyjscy naukowcy odkryli, że jeden z pierwszych znalezionych rozbłysków - wybuch FRB 121102 - pojawił się ponownie w tym samym miejscu w gwiazdozbiorze Aurigi, gdzie został znaleziony sześć lat temu.
Według Trushkina, to natychmiast odcięło większość teorii, w których różne kosmiczne kataklizmy działały jako przodek rozbłysków FRB - formowania się lub łączenia czarnych dziur, pulsarów i innych zwartych obiektów, które mogą wystąpić tylko raz.
Niezwykłe właściwości tych rozbłysków radiowych, które nie pozwalają im kojarzyć się ani z eksplozjami supernowych, ani z łączeniem się czarnych dziur lub pulsarów, skłoniły naukowców do rozważenia bardziej egzotycznych wariantów narodzin takich „obcych sygnałów”. Na przykład niektórzy astrofizycy uważają, że mogą być generowane przez rozpady aksionów, ultralekkich cząstek ciemnej materii, egzotycznych kosmicznych „strun”, a także eksplozji mikroskopijnych czarnych dziur.
Zeszłego lata dołączyła do tych obserwacji Rosja, która posiada jeden z najsłynniejszych i najstarszych rosyjskich teleskopów RATAN-600. Znajduje się w Specjalnym Obserwatorium Astrofizycznym Rosyjskiej Akademii Nauk we wsi Zelenchukskaya. Trushkin i jego współpracownicy mają nadzieję, że unikalne właściwości teleskopu pomogą wyjaśnić naturę tych sygnałów i ostatecznie udowodnić, na przykład, że nie mogą być wytwarzane przez „zwykłe” pulsary.
„Obecnie liczba teorii wyjaśniających takie wybuchy znacznie przewyższa liczbę tych zjawisk znanych nauce. My - obserwatorzy i eksperymentatorzy - jesteśmy bardziej zainteresowani odkrywaniem wydarzeń i pozyskiwaniem nowych danych, które nasi teoretyczni koledzy mogą wykorzystać do tworzenia swoich teorii”- kontynuuje Trushkin.
Dwie kluczowe cechy „obcych sygnałów radiowych”, jak zauważa naukowiec, - ich wysoka jasność i wyjątkowo krótki czas trwania - pozwalają ominąć główną wadę RATAN-600 - niemożność śledzenia jednego punktu na niebie przez dłuższy czas.
Obserwując FRB, rosyjski teleskop przeskanuje całe nocne niebo, śledząc każdy segment przez bardzo krótki czas. Pozwoli to, pomimo skromnego kąta widzenia RATAN, na pokrycie wystarczająco dużego obszaru nieba, który będzie tylko czterokrotnie mniejszy niż teleskop Parks.
„Długo zastanawialiśmy się, jaką częstotliwość wybrać dla tych obserwacji i ustaliliśmy wartość 4,7 gigaherca. Wszystkie inne rozbłyski wykryto przy częstotliwościach 1,4 gigaherca lub mniejszych, ale takie obserwacje wymagają raczej drogich instalacji, na które po prostu nie mamy pieniędzy. Z kolei wysokie częstotliwości pozwalają nam zmniejszyć liczbę kanałów potrzebnych do obserwacji i pozwalają nam wejść w obszar, w którym nikt wcześniej nie obserwował FRB”- kontynuuje Trushkin.
Ostatni wagon kosmicznego pociągu
Według niego obserwacje te to właściwie „hobby” pracowników obserwatorium - będą one prowadzone w zachodnim sektorze pierścienia RATAN-600, wcześniej zablokowanym mothballem, a także przy pomocy czterech zapasowych detektorów, zestawów filtrów i innego sprzętu radiowego, który został zakupiony w latach przedkryzysowych i nieużywany.
„Przeprowadziliśmy wstępne negocjacje z Fundacją Yuri Milner, która wspiera takie inicjatywy, ale nie zakończyły się one niczym istotnym. Z drugiej strony potrzebujemy trochę pieniędzy, około 30 tysięcy dolarów, aby podwoić liczbę detektorów i znacznie zwiększyć prawdopodobieństwo wykrycia nowych flar”- zaznaczył naukowiec.
Jak zauważa astronom, rosyjscy naukowcy skoncentrują swoje wysiłki na obserwacji części nieba, w której znajduje się FRB 121102. Truszkin i jego współpracownicy mają nadzieję, że powtarzalna natura rozbłysków zwiększy szanse RATAN-600 na wykrycie przynajmniej jednego takiego zjawiska i pozwolą na jego dokładne zbadanie. fale niedostępne dla innych radioteleskopów.
Naukowcy przetestowali już działanie zaktualizowanego RATAN-600 na dwóch obiektach - na jednym z najjaśniejszych pulsarów znajdujących się w naszej Galaktyce, a także próbując wykryć FRB 121102. Według Trushkina, w sierpniu tego roku jego zespół „złapał” sygnał pochodzący z tego samego wskazuje, jak to ponowne pęknięcie.
Radioteleskop RATAN-600 w Specjalnym Obserwatorium Astrofizycznym Rosyjskiej Akademii Nauk.
Jak dotąd nie ma pewności, że udało się zarejestrować błysk FRB, ponieważ w tym czasie teleskop nie był jeszcze w pełni dostrojony. Dlatego astronomowie nie byli w stanie określić odległości do „obcego sygnału” i obliczyć jego dokładnych współrzędnych.
Z drugiej strony, dwa inne obserwatoria radiowe - teleskopy GBT w Stanach Zjednoczonych i WSRT w Holandii - zarejestrowały powtarzający się wybuch FRB 121102 mniej więcej w tym samym czasie, co potwierdza hipotezę rosyjskich naukowców.
„Te obserwacje kolegów i nasze wstępne dane sugerują, że FRB 121102 jest czymś więcej niż tylko zmiennym i powtarzalnym źródłem. Może emitować takie impulsy w osobliwych wybuchach. Innymi słowy, jest w stanie wywołać kilka epidemii w ciągu jednego miesiąca, a następnie „uciszyć” na tydzień, miesiąc lub warunkowy tysiąc dni”- mówi Trushkin.
Według niego głównym problemem RATAN-600 jest dziś czas. Do tej pory tylko rosyjski teleskop może prowadzić takie obserwacje, ale te same częstotliwości będą dostępne dla mega teleskopu SKA, którego budowa rozpocznie się w RPA w przyszłym roku.
„Oczekuje się, że SKA i kanadyjski projekt CHIME wykryją dziesiątki podobnych epidemii każdego dnia. Chociaż nie zostały one jeszcze oddane do użytku, mamy możliwość wniesienia wyjątkowego wkładu w badanie rozbłysków FRB ze względu na wysokie częstotliwości, na których działamy, i jakoś konkurować na poziomie międzynarodowym”- podsumowuje astronom.
