2019 m. pradžioje kartojosi tik vienas iš šių paslaptingųjų signalų – FRB 121102. Sausio mėnesį mokslininkai pranešė apie dar vieną pasikartojantį signalą (FRB 180814).
Naujajame moksliniame darbe, kurio oficialiai dar nepaskelbtą versiją galima rasti portale arXiv.org ir kuris bus išspausdintas žurnale „The Astrophysical Journal Letters“, aprašomi aštuoni nauji pasikartojantys signalai, aptikti radioteleskopu CHIME (angl. „Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment“ – Kanados vandenilio intensyvumo atvaizdavimo eksperimentas).
Žinomų greitųjų radijo pliūpsnių skaičius išaugo iki 10. Tai reiškia, kad pradedame kurti statistinę pasikartojančių signalų duomenų bazę, kuri gali padėti astronomams išsiaiškinti šių signalų kilmę.
Greitieji radijo pliūpsniai yra labai gluminantys. Jie aptinkami kaip vos kelias milisekundes trunkantys didelio intensyvumo signalai radijo duomenų rinkiniuose. Per šį nepaprastai trumpą laiką gali būti išspinduliuojama daugiau energijos, nei pagamintų 500 mln. Saulių.
Dauguma greitųjų radijo pliūpsnių aptinkami tik kartą, be to, jų negalima numatyti iš anksto, todėl labai sunku nustatyti jų kilmės šaltinį (kita vertus, šiais metais buvo pirmą kartą parodyta, kad įmanoma tai padaryti).
Štai kodėl pasikartojantys signalai yra tokie svarbūs. O žinia, kad jie nėra tokie reti, kaip manėme, reiškia, jog gali būti įmanoma nustatyti signalų kilmę ir išsiaiškinti, iš kokios galaktikos ir aplinkos jie atskriejo.
Taip pat galime pradėti ieškoti pasikartojančių greitųjų radijo pliūpsnių panašumų ir skirtumų.
„Akivaizdu, kad signalų šaltiniai skiriasi. Kai kurie yra produktyvesni už kitus“, – „ScienceAlert“ pasakojo fizikas Ziggy Pleunis, dirbantis Makgilio universitete.
„Aptikę FRB 121102 sužinojome, kad pliūpsnių dažnumas gali būti labai įvairus: kartais šaltinis neskleidžia pliūpsnių valandų valandas, o paskui staiga per trumpą laiką užfiksuojame keletą pliūpsnių. Tokia pačia savybe pasižymi ir FRB 180916.J0158+65. Savo darbe minime 10 pliūpsnių iš šio šaltinio.“
Kita vertus, šeši darbe aprašyti greitieji radijo pliūpsniai pasikartojo tik kartą, o ilgiausia pauzė tarp signalų buvo daugiau nei 20 val. Aštuntasis signalas (FRB 181119) pasikartojo dukart po pradinio aptikimo, taigi, iš viso buvo užfiksuotas tris kartus.
Kol kas nežinome, ką tai reiškia, bet, remiantis praėjusį mėnesį Harvardo-Smithsonian instituto astrofiziko Vikramo Ravi paskelbtu darbu, visi greitieji radijo pliūpsniai kartojasi, tik kai kurie šių signalų šaltiniai yra gerokai aktyvesni už kitus.
„Panašiai kaip kai kurie ugnikalniai yra aktyvesni už kitus, ir galima pagalvoti, kad ugnikalnis yra užgesęs, nes seniai nebuvo išsiveržęs“, – pastebėjo Z. Pleunis.
Tačiau tarp greitųjų radijo pliūpsnių yra ir panašumų. Individualūs pliūpsniai iš signalus kartojančių šaltinių, regis, trunka truputį ilgiau nei vienkartiniai pliūpsniai. Tai gana įdomi ypatybė.
Dar galima paminėti dažnio nuokrypį. Pirmųjų dviejų pasikartojančių greitųjų radijo pliūpsnių šaltinių FRB 121102 ir FRB 180814 dažnis žemėjo kiekvieno pliūpsnio metu. Įsivaizduokite liūdnai skambantį tromboną.
Daugelis iš naujai atrastų pliūpsnius kartojančių šaltinių pasižymi šia žemėjančio dažnio savybe. Tai gali būti užuomina, padėsianti atsakyti į klausimą, kas skleidžia šiuos signalus.
„Manau, kad tiesiog labai nuostabu, jog gamta sukuria tokius signalus, – sakė Z. Pleunis. – Be to, esu įsitikinęs, kad juose slypi labai svarbi informacija, tik mes turime rasti būdą ja iššifruoti. Labai smagu bandyti išsiaiškinti, kas tai yra.“
CHIME yra optimizuotas stebėti labai plačią dangaus zoną ir ieškoti žemesnio dažnio signalų, nei tokie radioteleskopai kaip ASKAP (angl. „Australian Square Kilometre Array Pathfinder“ – Australijos kvadratinio kilometro teleskopų masyvas) ar Australijos Parkes observatorijoje esantis radioteleskopas, kuriais taip pat buvo aptikta greitųjų radijo pliūpsnių.
Kol kas CHIME metodas pasirodė besąs labai veiksmingas. Be minėtųjų aštuonių pasikartojančių signalų šaltinių ir dar vieno, apie kurį buvo pranešta sausio mėnesį, naudojant CHIME taip pat buvo aptikta keletas vienkartinių pliūpsnių. Tiesa, radioteleskopas nėra pritaikytas atsekti tokių pliūpsnių šaltinį.
Šį trūkumą padės atsverti platesnė mokslinė bendruomenė. Šiandien kita tyrėjų komanda, kurios vienas iš narių yra V. Ravi, paskelbė, kad jie pasistūmėjo aštuonių naujų pasikartojančių signalų šaltinių priskyrimo žinomoms galaktikoms link, remdamiesi tik signalų skriejimo kryptimis.
Galima net apytikriai pasakyti, kokį atstumą nukeliavo signalai, atsižvelgiant į jų sklaidą. Kuo didesnė sklaida, tuo didesnis atstumas.
Įdomu tai, kad vieno iš signalų (FRB 180916) sklaida yra mažiausia iš visų užfiksuotų. Tai reiškia, jog jo šaltinis gali būti palyginti netoli.
„Net naudodami didžiausius teleskopus visuomet gausite daugiau informacijos, jei objektas ar šaltinis yra arčiau“, – „ScienceAlert“ sakė Australijos nacionalinės mokslinių tyrimų agentūros CSIRO astronomas Keithas Bannisteris, kuris šiame tyrime nedalyvavo.
„Užfiksuota nedidelė sklaida labai nudžiugino, nes yra didelė tikimybė, kad signalo šaltinis nėra baisiai nutolęs nuo Žemės. Nustatę tikslią šaltinio buvimo vietą, galėsime atidžiau jį patyrinėti.“
Signalų poliarizacija (iškraipymas) taip pat suteikia nemažai naudingos informacijos. Jei signalas yra labai iškraipytas, tai reiškia, jog jis atsklido iš stipriais magnetiniais laukais pasižyminčios aplinkos, pavyzdžiui, aptinkamos aplink juodąją skylę ar neutroninę žvaigždę. Būtent toks buvo signalas FRB 121102.
Komandai pavyko išmatuoti vieno iš naujųjų signalų (FRB 180916) poliarizaciją – ji buvo labai maža. Tai reiškia, kad ne visi pasikartojantys signalai atsklinda iš ekstremaliomis sąlygomis pasižyminčios aplinkos.
Kol kas nežinome, ką tai reiškia. Nežinome, ar šiuos signalus skleidžia skirtingi objektai, ar reiškiniai. Nežinome, ar visi šie signalai kartojasi ir kodėl kartojasi. Tačiau šie rezultatai leidžia pamažu artėti prie atsakymų į ramybės neduodančius klausimus.
„Manau (ir tikiuosi!), kad paskelbtas tyrimas įkvėps kitus astronomus nukreipti savo teleskopus į naujai atrastus signalų šaltinius, – sakė Z. Pleunis. – Taip pat yra daug informacijos modelius kuriantiems žmonėms. Spėju, kad ji padės išsiaiškinti, kas skleidžia pasikartojančius greituosius radijo pliūpsnius. Taip pat manau, kad mūsų atradimai padarys įtaką kitų komandų, ieškančių pasikartojančių greitųjų radijo pliūpsnių, paieškos strategijoms.“
