Chociaż radioastronomia jest stosunkowo młodą nauką, może przewyższyć każdą inną pod względem liczby niesamowitych odkryć. Nawet bezsensowny szum wychwytywany przez anteny radioteleskopów może wiele powiedzieć o przeszłości i przyszłości Wszechświata. Co możemy powiedzieć o dziwnych sygnałach pozaziemskich, które są często mylone z wiadomościami od obcych.
MAŁYCH ZIELONYCH MĘŻCZYZN
Latem 1967 roku Jocelyn Bell, absolwentka angielskiego fizyka Anthony'ego Hewisha, pracowała nad południkiem radioteleskopu Mallard Radio Astronomy Observatory na Uniwersytecie Cambridge. Teleskop będący całym polem antenowym został zaprojektowany do odbioru i analizy promieniowania pochodzącego z kwazarów - tajemniczych obiektów w centrach galaktyk o małych wymiarach i olbrzymiej jasności.
Bell była zaangażowana w analizę danych zarejestrowanych przez rejestratory, a podczas swojej pracy przestudiowała łącznie pięćdziesiąt kilometrów papierowej taśmy i była w stanie odróżnić wzrokiem sygnały ze źródeł kosmicznych od zakłóceń powodowanych przez naziemne stacje radiowe i sztuczne satelity. Pewnego dnia zauważyła na taśmie „grzebień” - regularne szczyty, które nie przypominały niczego innego zarejestrowanego przez radioteleskop. Bell nie wyciągał pochopnych wniosków, ale sygnał przyciągnął uwagę. Zniknął lub pojawił się ponownie, a szczyty emisji radiowej przebiegały równomiernie - z okresowością 1,33 sekundy między maksimami. Gdy udało się ustalić połączenie sygnałów z określonym obszarem nieba, doktorantka zgłosiła swojemu opiekunowi naukowemu odkrycie pulsującego źródła.
Początkowo Anthony Hewish był sceptyczny co do odkrycia, decydując, że sygnał może pochodzić tylko z ziemi, ale Bell był w stanie udowodnić, że pochodzi z kosmosu. Ponieważ żadne punktowe źródło emisji radiowej o tak krótkiej częstotliwości (poniżej dwóch sekund) nie było wcześniej rejestrowane w naturze, wyciągnięto wniosek: obserwatorium przechwyciło sygnał radiolatarni zbudowanej przez obcą cywilizację! Oczywiście astrofizycy nie spieszyli się z ogłoszeniem sensacyjnego odkrycia, ale, co charakterystyczne, nazwali sygnał LGM-1 (od „Little Green Men” - „little green men”).
Wkrótce Jocelyn Bell odkryła jeszcze trzy podobne szybko zmieniające się źródła radiowe. W lutym 1968 r. Hewish opublikował pierwszy artykuł o nich, co wywołało prawdziwą burzę w świecie naukowym. Okazało się, że wcześniej astrofizycy wychwycili takie sygnały, ale odrzucili je, sądząc, że są pochodzenia ziemskiego. Rozpoczęły się aktywne poszukiwania i pod koniec 1968 roku różne obserwatoria świata odkryły 58 kolejnych źródeł, które nazwano „pulsarami”.
Nadal dyskutowano nad hipotezą ich sztucznego pochodzenia (na przykład bronił jej słynny Joseph Shklovsky), ale ostatecznie rację miał brytyjski astronom i pisarz science fiction Fred Hoyle, który zasugerował, że pulsary to gwiazdy neutronowe, które pojawiają się po wybuchu supernowej.
Film promocyjny:
LOSOWE OTWARCIE
Historia odkrycia pulsarów jest bardzo pouczająca. Niejednokrotnie lub dwa razy sygnały z kosmosu były traktowane jako dowód na istnienie kosmitów, ale wszystkie z nich (z wyjątkiem być może pojedynczego sygnału zwanego „Wow!”) Zostały wyjaśnione jako rzadkie zjawisko naturalne. Niemniej jednak poszukiwania kosmicznego „cudu” trwają nadal, a niektóre odkrycia zadziwiają naukowców.
Kolejnego odkrycia dokonano, jak zwykle, przypadkowo. W lutym 2007 roku zespół kierowany przez Duncana Lorimera, profesora z University of West Virginia, przeanalizował wyniki obserwacji dokonanych sześć lat temu za pomocą australijskiego 64-metrowego radioteleskopu Parks. Nawiasem mówiąc, celem badania było odkrycie nowych pulsarów. Podyplomowy student David Narkevich zauważył niezwykły sygnał radiowy - pojedynczy, mocny, ale bardzo krótki, trwający tysięczne części sekundy. Dziś sygnał ten pojawia się w literaturze naukowej pod oznaczeniem FRB 010724 (od Fast Radio Bursts) i własną nazwą „Lorimer's fast burst”.
Skrupulatne obliczenia wykazały, że przechwycony krótki sygnał pochodzi z punktu znajdującego się 3 ° od Małego Obłoku Magellana, z odległości około 3 miliardów lat świetlnych. Ponieważ przez dziewięćdziesiąt godzin późniejszych obserwacji nie zarejestrowano żadnych podobnych zdarzeń, naukowcy przyznali: mieli szczęście, że natknęli się na rzadkie zdarzenie, takie jak na przykład wybuch supernowej.
Dalsza analiza zarchiwizowanych danych radioteleskopu Parks ujawniła jeszcze osiem takich pojedynczych błysków. Co więcej, ich rozmieszczenie na niebie było przypadkowe. Fakt, że czas trwania rozbłysków wynosi milisekundy, wskazuje, że rozmiar regionu emitującego fale radiowe, jeśli znajduje się on miliardy lat świetlnych od nas, nie przekracza setek kilometrów, a energia źródła jest porównywalna z energią wytwarzaną przez nasze Słońce w dzień lub dwa.
Przez pewien czas naukowcy znajdowali rozbłyski radiowe tylko w archiwach Obserwatorium Parków, ale 11 lutego 2012 r. Podobny wybuch pochodzący spoza naszej Galaktyki został wykryty przez 300-metrowy radioteleskop Obserwatorium Arecibo w Puerto Rico.
MIGAJĄ W CISZE
Omawiając możliwą naturę wybuchów, większość astronomów była skłonna wierzyć, że źródłem tego zjawiska mogą być wybuchy gwiazd, zderzenia białych karłów lub gwiazd neutronowych oraz wybuchy supernowych.
Jednak dalsze poszukiwania ujawniły dziwactwa. Pod koniec marca 2015 roku niemieccy astronomowie Michael Hippke i Wilfried Domenko opublikowali artykuł na temat zaskakującego wzoru w przesunięciu czasowo-częstotliwościowym jedenastu odkrytych do tego czasu błysków radiowych. Okazało się, że jest to wielokrotność 187,5, a odchylenie od wzorca nie przekraczało 5%. Z odkrycia wynika ważny wniosek: źródła wybuchów znajdują się w ściśle uporządkowanych odległościach od Ziemi - wielokrotności siebie! To założenie wydaje się niewiarygodne, ponieważ współczesne koncepcje kosmologiczne opierają się na fakcie, że planety, gwiazdy i galaktyki są rozmieszczone losowo względem obserwatora ziemskiego. Okazuje się, że jeśli ujawnione prawo 187.5 nie jest konsekwencją fantastycznego zbiegów okoliczności, to wszystkie wybuchy mają sztuczne pochodzenie!
Rok później, w marcu 2016 r., Specjaliści pracujący przy radioteleskopie w Arecibo odkryli dziesięć błysków pochodzących z obszaru, w którym zarejestrowano FRB 121102 podczas przetwarzania archiwum obserwacyjnego. Pod koniec roku doktorant Paul Scholz z kanadyjskiego Uniwersytetu McGill zidentyfikował sześć kolejnych błysków z tego samego miejsc. Tak więc w tej chwili istnieje informacja o siedemnastu, w tym pierwszym z 2012 r., Błysków radiowych wyemitowanych przez to samo źródło w konstelacji Aurigi. Dlatego hipoteza, że wszystkie rozbłyski są śladem krótkotrwałego zjawiska, takiego jak zderzenie gwiazd neutronowych, musi zostać odrzucona. Ale co pozostaje?
18 kwietnia 2015 roku astrofizycy znów mieli szczęście: udało im się wykryć szybki rozbłysk radiowy FRB 150418 nie w archiwum danych, ale kilka sekund po jego przybyciu. Umożliwiło to szybkie połączenie zespołów z innych obserwatoriów, które zaczęły szukać źródła. Zespół australijskich astronomów był w stanie zidentyfikować zanikającą emisję radiową przypisywaną szczątkowej aktywności źródła rozbłysku - obserwowano ją przez kolejne sześć dni od strony starej galaktyki eliptycznej, która znajduje się 6 miliardów lat świetlnych od nas.
Najnowsze odkrycia potwierdzają, że szybkie rozbłyski radiowe są związane z niektórymi zdarzeniami astronomicznymi, ale pomimo podobieństwa cech mogą mieć zasadniczo inny charakter. Dlatego każdy z nich wymaga oddzielnych badań i zrozumienia. Więc co lub kto daje te tajemnicze sygnały? Badania trwają i na pewno wkrótce otrzymamy odpowiedź.
Anton Pervushin