Астрономи знайшли 25 надзвичайно потужних радіосплесків

Подібно до гравітаційних хвиль (GW) і гамма-спалесків (GRB), швидкі радіоспалахи (FRB) є одним із найпотужніших і найзагадковіших астрономічних явищ сучасності. Ці тимчасові події складаються зі спалахів, які виділяють більше енергії за мілісекунди, ніж Сонце за три дні. Хоча більшість спалахів тривають лише мілісекунди, траплялися рідкісні випадки повторення FRB. Хоча астрономи все ще не впевнені, що їх викликає, і думки різняться, спеціалізовані обсерваторії та міжнародна співпраця різко збільшили кількість подій, доступних для вивчення.

Провідною обсерваторією є Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), радіотелескоп наступного покоління, розташований у Радіоастрофізичній обсерваторії Домініону (DRAO) у Британській Колумбії, Канада. Завдяки великому полю зору та широкому охопленню частот цей телескоп є незамінним інструментом для виявлення FRB (понад 1000 джерел на сьогодні!).

Використовуючи новий тип алгоритму, співпраця CHIME/FRB знайшла докази 25 нових повторюваних FRB у даних CHIME, які були виявлені між 2019 і 2021 роками. Співпраця CHIME/FRB включає астрономів і астрофізиків з Канади, США, Австралії, Тайваню та Індії.

Його партнерські установи включають DRAO, Інститут астрономії та астрофізики Данлепа (DI), Інститут теоретичної фізики Периметра, Канадський інститут теоретичної астрофізики (CITA), Інститут астрономії Антона Паннекука, Національну радіоастрономічну обсерваторію (NRAO), Інститут астрономії та астрофізики, Національний центр радіоастрофізики (NCRA) та Інститут фундаментальних досліджень Тата (TIFR), а також численні університети та інститути.

Незважаючи на свою таємничу природу, FRB є всюдисущими, і найкращі оцінки показують, що події прибувають на Землю приблизно тисячу разів на день по всьому небу. Жодна із запропонованих на сьогодні теорій або моделей не може повністю пояснити всі властивості сплесків або джерел.

Вважається, що деякі з них викликані нейтронними зірками та чорними дірами (через високу щільність енергії в їх оточенні), інші продовжують не піддаватися класифікації. Через це зберігаються інші теорії, починаючи від пульсарів і магнетарів і закінчуючи гамма-всплеском і позаземним зв’язком.

CHIME спочатку був розроблений для вимірювання історії розширення Всесвіту шляхом виявлення нейтрального водню. Приблизно через 370 000 років після Великого вибуху Всесвіт був пронизаний цим газом, і єдині фотони були або реліктовим випромінюванням Великого вибуху – космічним мікрохвильовим фоном (CMB) – або вивільненим нейтральними атомами водню.

З цієї причини астрономи та космологи називають цей період «темними віками», які закінчилися приблизно через 1 мільярд років після Великого вибуху, коли перші зірки та галактики почали повторно іонізувати нейтральний водень (Ера реіонізації). Зокрема, CHIME був розроблений для виявлення довжини хвилі світла, яку поглинає та випромінює нейтральний водень, відомої як 21-сантиметрова лінія водню. Таким чином астрономи могли виміряти, наскільки швидко розширювався Всесвіт під час «темних віків», і порівняти з пізнішими космологічними епохами, які можна спостерігати.

Однак з того часу CHIME довів, що ідеально підходить для вивчення FRB завдяки своєму широкому полю зору та діапазону частот, які він охоплює (від 400 до 800 МГц). Це мета співпраці CHIME/FRB, яка полягає у виявленні та характеристиці FRB та відстеженні їх джерел.

Як сказав дослідник Данлепа та провідний автор Зіггі Плеуніс Universe Today, кожен FRB описується своїм положенням у небі та величиною, відомою як його міра дисперсії (DM). Це стосується часової затримки від високих до низьких частот, спричиненої взаємодією спалаху з матеріалом під час його подорожі крізь космос.