Czym są szybkie rozbłyski radiowe?

Zespół naukowców z Instytutu SETI próbował odkryć jedną z kosmicznych tajemnic znaną jako szybkie rozbłyski radiowe (FRB). Odkrycie i szczegółowe obserwacje powtarzającego się FRB 20220912A, wykonane za pomocą teleskopu Allen Telescope Array (ATA), rzuciły światło na naturę tych niezwykłych kosmicznych sygnałów.

Szybkie rozbłyski radiowe

.Szybkie rozbłyski radiowe to krótkie, intensywne wybuchy fal radiowych z głębokiego kosmosu. Chociaż większość z nich zdarza się tylko raz, niektóre „przekaźniki” wysyłają sygnały powtórnie, co jeszcze bardziej intryguje i komplikuje zrozumienie ich pochodzenia. W ciągu 541 godzin obserwacji badacze wykryli 35 FRB ze wzmacniacza FRB 20220912A. Obserwacje wykonane za pomocą ATA obejmowały szeroki zakres częstotliwości radiowych i ujawniły fascynujące wzorce. Wszystkie 35 szybkich sygnałów radiowych znaleziono w dolnej części widma częstotliwości, a każdy z nich miał swoją własną, unikalną sygnaturę energetyczną.

„Ta praca jest ekscytująca, ponieważ zapewnia zarówno potwierdzenie znanych właściwości FRB, jak i odkrycie kilku nowych. Na przykład zawężamy źródło szybkich rozbłysków radiowych do obiektów ekstremalnych, takich jak magnetary, ale żaden istniejący model nie jest w stanie wyjaśnić wszystkich zaobserwowanych dotychczas właściwości. Wspaniale było brać udział w pierwszym badaniu FRB przeprowadzonym za pomocą ATA – ta praca dowodzi również, że nowe teleskopy o unikalnych możliwościach, takie jak ATA, mogą zapewnić nowy wgląd w niezwykłe tajemnice nauki FRB” – powiedziała dr Sofia Sheikh z Instytutu SETI.

Szczegółowe odkrycia, opublikowane w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ujawniają intrygujące zachowanie FRB. Te tajemnicze sygnały wykazują dryf częstotliwości w dół, związek między ich szerokością pasma a częstotliwością środkową oraz zmiany czasu trwania impulsu w czasie. Zespół zaobserwował także coś, czego nigdy wcześniej nie raportowano – w ciągu dwóch miesięcy obserwacji nastąpił zauważalny spadek centralnej częstotliwości rozbłysków, ujawniając nieoczekiwany kosmiczny gwizd.

Sygnały FRB

.Naukowcy wykorzystali również te obserwacje do przewidzenia punktu odcięcia dla najjaśniejszych rozbłysków FRB 20220912A, wskazując ich udział w ogólnej szybkości sygnału kosmicznego. W rzeczywistości ten konkretny obiekt był odpowiedzialny za kilka procent wszystkich silnych FRB na niebie w czasie obserwacji.

Zbadano także wzorce czasowe sekwencji wybuchów, szukając tego, czy szybkie rozbłyski radiowe mogą się powtarzać i jakie są pomiędzy nimi odstępy. Nie znaleziono żadnego wyraźnego wzoru, co podkreśla nieprzewidywalność tych zjawisk niebieskich.

Praca ta pokazuje ważną rolę ATA w rozszyfrowywaniu tajemnic FRB. Teleskop ten ma unikalną zdolność do jednoczesnego nagrywania ogromnej liczby kanałów częstotliwości, nawet jeśli są one znacznie od siebie oddalone – również, gdy niektóre częstotliwości są bardzo wysokie, a inne bardzo niskie.

Gdy dotrą do niego szybkie rozbłyski radiowe pozwala na natychmiastową kontrolę i ograniczenie ich działania jednocześnie na wysokich i niskich częstotliwościach. Ciągłe udoskonalenia dają jeszcze więcej możliwości, umożliwiając jednoczesną obserwację słabszych FRB na jeszcze większej liczbie częstotliwości, co gwarantuje, że ATA pozwoli jeszcze lepiej poznać szybkie rozbłyski radiowe.

„To ekscytujące widzieć, jak ATA angażuje się w badania nad FRB trzy lata po rozpoczęciu renowacji. Teleskop ten oferuje unikalne możliwości, które są wykorzystywane w wielu przedsięwzięciach badawczych” – powiedział dr Wael Farah, naukowiec projektu ATA w Instytucie SETI

To przełomowe odkrycie stanowi znaczący krok w trwającym dążeniu do odkrycia tajemnic ekstremalnych obiektów we wszechświecie. W miarę jak naukowcy kontynuują eksplorację kosmosu, każda unikalna cecha, która zostaje odkryta, przybliża nas do zrozumienia pochodzenia i natury fascynujących sygnałów z kosmosu.

Teleskop Webba

Zastępca dyrektora ds. rozwoju technologii i profesor w Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk, Piotr ORLEAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Udało się ustawić wszystkie 18 luster Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Stanowią one razem zwierciadło o rozpiętości 6,5 metra. Każde z luster musi być oddzielnie wyjustowane, by móc dobrze zobrazować dane, które pozyskuje. W lipcu 2022 roku zobaczyliśmy pierwsze zachwycające zdjęcia różnego rodzaju obiektów kosmicznych. NASA opublikowało specjalną animację, na której można porównać zdjęcia tych samych obiektów pozyskane za pomocą teleskopu Hubble’a i Webba. Dopiero gdy się porównuje zdjęcia, widać, jaka jest różnica między tymi teleskopami”.

„Teleskopy Hubble’a i Webba różnią się dwoma rzeczami. Nowszy z nich jest większy, w związku z tym jest w stanie obserwować mniejsze obiekty, głównie te, które znajdują się dalej od nas. Widziane przez nas w ten sposób kosmiczne zdarzenia zachodziły w przeszłości – światło potrzebowało milionów lat, by do nas dotrzeć i byśmy mogli te zdarzenia teraz zaobserwować. Można powiedzieć, że widzimy to, co działo się np. 13,5 miliarda lat temu. W przypadku teleskopu Hubble’a było to 12 miliardów lat. Ale nawet obiekty wcześniej zaobserwowane przez teleskop Hubble’a widzimy dziś dzięki teleskopowi Webba znacznie bardziej szczegółowo. Tym, co różni te teleskopy, jest również to, że instrumenty teleskopu Hubble’a pracują w zakresie widzialnym, natomiast Webba w podczerwieni. To jest zupełnie inne spektrum fali elektromagnetycznej. Również dzięki temu można więcej zobaczyć. Jednak tym, co znacznie różni te twa teleskopy, jest ich wielkość – starszy ma dwa metry średnicy, nowszy ponad sześć” – pisze prof. Piotr ORLEAŃSKI w tekście „Kosmos coraz bliżej, także z Polakami„.

Oprac. EG