Asili isiyojulikana ya milipuko ya redio ya ulimwengu

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Moja ya matukio ya ajabu ya ulimwengu ni kupasuka kwa redio haraka. Hizi ni ishara fupi za muda wa milisekunde kadhaa za asili isiyojulikana, zinazotokana na kutolewa kwa kiasi kikubwa cha nishati. Zaidi ya muongo mmoja umepita tangu ugunduzi wao, lakini wanajimu bado wanajaribu kubaini mifumo ya kutokea kwao. Watafiti wanataja nyota za nutroni, shimo nyeusi, na hata wasambazaji wa ustaarabu wa kigeni kama vyanzo vinavyowezekana.

Ishara za ajabu

Kwa milipuko ya haraka ya redio, katika milisekunde, nishati nyingi hutolewa kama vile Jua lilivyotoa kwa makumi kadhaa ya maelfu ya miaka. Dhana kuu ni kwamba husababishwa na matukio ya maafa, kama vile kuunganishwa kwa nyota mbili za nyutroni, mwanga kutoka kwa uvukizi wa shimo nyeusi, au mabadiliko ya pulsar kuwa shimo nyeusi. Kwa muda mrefu, iliaminika kuwa milipuko ya redio inaweza kutokea mara moja tu, lakini mnamo 2015 iligunduliwa kuwa redio ya haraka iliyorekodiwa hapo awali FRB 121102 inarudiwa kwa njia isiyo ya mara kwa mara.

FRB 121102 iko katika galaksi kibete miaka bilioni tatu ya mwanga kutoka duniani, na kwa miaka kadhaa imebakia kuwa chanzo pekee kinachojulikana cha milipuko ya redio ya mara kwa mara, licha ya utafutaji wa makini. Walakini, mnamo Januari 2019, nakala ya wanasayansi kutoka kwa ushirikiano wa Canada CHIME ilionekana kwenye jarida la Nature, ambalo iliripotiwa juu ya usajili upya wa ishara kutoka kwa chanzo kingine - 180814. J0422 + 73. Darubini ya redio ya CHIME (Jaribio la Kuweka Ramani ya Haidrojeni ya Kanada) imerekodi milipuko sita ya redio ambayo ilitoka kwa gala yenye umbali wa miaka mwanga bilioni 1.3.

Ishara katika muundo wao wa mzunguko na sifa za spectral zilifanana na ishara kutoka kwa FRB 121102, ambayo inaonyesha utaratibu sawa wa malezi yao na asili sawa ya chanzo. Ugunduzi unaonyesha kuwepo kwa aina tofauti ya kupasuka kwa redio ya haraka, ambayo haiwezi kusababishwa na matukio ya maafa kwa usahihi kwa sababu ya kurudia kwao.

Galaxy kimya

Mnamo Agosti 2019, timu ya kimataifa ya wanasayansi iligundua kwa mara ya kwanza chanzo cha mlipuko wa redio moja ya haraka ya FRB 180924, ambayo ilitoka kwenye gala iliyo umbali wa miaka bilioni nne ya mwanga.

Kwa kutumia kiingilizi cha redio cha ASKAP kilichoko Australia, wanaastronomia waliamua eneo la chanzo cha FRB, na kisha kukokotoa umbali hadi kwa kuchanganua data kutoka kwa darubini za macho za ardhini za Gemini, Keck na VLT. Ilibadilika kuwa moto wa redio ulitokea kwenye gala kubwa ya ukubwa wa Milky Way, miaka elfu 13 ya mwanga kutoka katikati yake. Kipengele cha tabia ya gala ni kutokuwepo kwa michakato ya kuzaliwa kwa nyota mpya.

Hii ni tofauti na ishara inayojirudia FRB 121102, ambayo iko katika eneo la uundaji wa nyota amilifu. Kwa hivyo, milipuko ya redio moja na inayorudiwa kwa kasi lazima iwe na asili tofauti. Kwa upande wa FRB 121102, mawimbi ya redio yalionekana kupita kwenye uwanja wenye nguvu wa sumaku karibu na sumaku, aina maalum ya nyota ya nyutroni.

Hivi karibuni, wanaastronomia katika Taasisi ya Teknolojia ya California nchini Marekani waliripoti ugunduzi wa mlipuko mwingine wa kasi wa redio FRB 190523, ambao pia ulitokea katika mazingira tulivu kiasi - katika galaksi inayofanana na Milky Way na iko umbali wa miaka bilioni 7.9 ya mwanga. kutoka Duniani.

Ugunduzi huu wote unakanusha kuwa milipuko ya haraka ya redio inaweza kutokea tu katika galaksi changa za kibete ambazo zina idadi kubwa ya sumaku.

Mapacha wanane

Mnamo Agosti 2019, nakala ya ushirikiano wa Canada CHIME ilionekana kwenye hazina ya uchapishaji wa arXiv.org, ambayo iliripoti kugunduliwa kwa mawimbi manane ya redio yanayojirudia. Vyanzo viwili vya mawimbi ya redio - FRB 180916 na FRB 181119 - viliangaza zaidi ya mara mbili (kumi na tatu, mtawalia), vilivyobaki vilituma ishara za redio zinazorudiwa mara moja tu, na pause ndefu zaidi kati ya mawimbi ya redio ya kurekodi kuwa masaa 20. Kulingana na watafiti, hii inaweza kuonyesha kuwa FRB nyingi zinajirudia, lakini zingine zinafanya kazi zaidi kuliko zingine.

Nyingi kati ya mipasuko minane mipya ya redio ya haraka ilionyesha kupungua kwa masafa ya mawimbi kwa kila mlipuko unaorudiwa, ambayo inaweza kuwa ufunguo wa kuelewa utaratibu unaozalisha matukio haya. Kwa kuongezea, FRB 180916 ina viwango vya chini kabisa vya mtawanyiko wa mawimbi, vinavyoonyesha ukaribu wa chanzo na Dunia. Inaweza pia kusaidia kuamua asili ya mlipuko wa redio, watafiti walihitimisha.

Nyota za kuzimu

Mwishoni mwa msimu wa joto wa 2019, wanasayansi katika Kituo cha Kitaifa cha Radioastrofizikia nchini India waliripoti kwamba sumaku bado ni mojawapo ya vyanzo vinavyowezekana vya milipuko ya redio ya haraka (angalau inayojirudia).

Sumaku ya ajabu XTE J1810-197 iliangaliwa na Darubini kubwa ya Redio ya Metrewave. Mapigo ya milisekunde ya utoaji wa redio yalirekodiwa, yanafanana na miale ya kurudia FRB 180814. J0422 + 73.

Magneta hii iko miaka elfu 10 ya mwanga kutoka duniani. Iligunduliwa mnamo 2003 na polepole ikaacha kutoa uzalishaji wa redio mnamo 2008. Walakini, mnamo 2018, milipuko mpya ilitokea juu yake, ambayo pia ilianza kuisha polepole. Inafurahisha, sumaku kawaida haitoi uzalishaji wa redio, na XTE J1810-197 ilikuwa chanzo cha kwanza cha utoaji wa redio wa aina hii. Upungufu wa kitu hiki, kama milipuko ya redio inayorudiwa, imesababisha wanasayansi kuamini kuwa matukio yote mawili yanaweza kuwa na uhusiano.

Shimo la kelele

Mnamo Septemba 2019, wanaastronomia wa China waliripoti kwamba wamegundua milipuko mipya ya redio inayojirudia kwa kasi (FRBs) kutoka FRB 121102. Mawimbi hayo yaligunduliwa na darubini ya redio ya FAST ya mita 500 yenye kipokezi chenye mihimili 19 katika mkoa wa Guizhou. Kuanzia mwisho wa Agosti hadi Septemba, zaidi ya spikes 100 zilirekodiwa, ambayo ni nambari ya rekodi kati ya FRB zote zilizorekodiwa.

Kufikia wakati huo, wanasayansi walianza kudhani kuwa FRB 121102 ni shimo jeusi kubwa zaidi ambalo linazidi umati wa Jua kwa mara milioni 10-100 na hutoa uwanja wenye nguvu wa sumaku, na nyota ya nyutroni au plasma iliyoathiriwa na shimo inaweza kuwa moja kwa moja. chanzo cha moto. Maelezo mengine yanayowezekana ni kwamba FRB 121102 ni plerion yenye sumaku, nebula inayochochewa na upepo wa nyota kutoka kwa pulsar.

Ingawa milipuko ya haraka ya redio bado haijaelezewa hadi sasa, data nyingi ziliwasilishwa kwa jamii ya wanasayansi mnamo 2019 ambayo inaleta wanaastronomia karibu na suluhisho. Ilibadilika kuwa FRB inaweza kurudiwa, na labda hufanya mara nyingi sana. Katika kesi hii, hutolewa na vitu vya kigeni kama vile nyota za nyutroni (pulsars na sumaku), ziko katika kati inayofaa ya nyota. Miripuko moja hutokea katika hali ya misukosuko kidogo: galaksi ambapo uundaji wa nyota ni polepole sana. Matukio kama haya, uwezekano mkubwa, hutokea kwa sababu ya michakato ya janga.