Žemę pasiekė galinga radijo signalų banga: paslaptinga sprogimų serija iš kosmoso gelmių tęsėsi 47 paras

Tyrime analizuojami 1652 atskiri radijo bangų pliūpsniai, kurie truko 47 dienas nuo rugpjūčio 29 dienos 2019 metais. Tai kol kas didžiausia užfiksuota greitųjų radijo bangų pliūpsnių serija, viršijanti visus kituose darbuose aprašytus greituosius radijo bangų pliūpsnius kartu sudėjus, praneša scitechdaily.com. Įspūdingoji pliūpsnių serija suteikė unikalią progą sužinoti daugiau informacijos apie greitųjų radijo bangų pliūpsnių energijos ypatybes, pasiskirstymą ir šaltinius.

Tyrimo rezultatai buvo paskelbti žurnale „Nature“ 2021 m. spalio 13 d.

Greitieji radijo bangų pliūpsniai pirmą kartą buvo aptikti 2007-aisiais. Šie kosminiai sprogimai gali trukti vos tūkstantąją sekundės dalį, tačiau jų metu išskiriama tiek energijos, kiek per metus išspinduliuoja Saulė. Tiesa, jų kilmė vis dar nežinoma. Nors būta įvairių teorijų, įskaitant ateivius, specialistai labiau krypsta prie natūralių priežasčių, tokių kaip egzotiškos hiperįmagnetintos neutroninės žvaigždės, juodosios skylės ir po Didžiojo Sprogimo užsilikusios kosminės stygos.

Mokslininkai išsiaiškino, kad nedidelė dalis greitųjų radijo bangų pliūpsnių kartojasi. Norint nuodugniau ištirti šį reiškinį, būtina atlikti daugiau tyrimų, įskaitant galaktikų, iš kurių atkeliauja greitieji radijo bangų pliūpsniai, lokalizavimą ir identifikavimą.

121102 yra pirmasis žinomas pasikartojantis greitųjų radijo bangų pliūpsnių šaltinis ir pirmasis gerai lokalizuotas. Mokslininkai nustatė, kad šie pliūpsniai atskrieja iš nykštukinės galaktikos. Be to, 121102 akivaizdžiai yra susijęs su pastoviu radijo bangų šaltiniu. Abi užuominos yra labai svarbios, norint įminti greitųjų radijo bangų pliūpsnių paslaptį. 121102 elgesį sunku prognozuoti, dažniausiai jis apibūdinamas kaip „sezoninis“.

Studijos pradžioje bandydama FAST galimybes, tyrėjų komanda pastebėjo, kad 121102 skleidžia dažnus ryškius pliūpsnius. Nuo 2019 m. rugpjūčio 29 d. iki spalio 29 d. per 59,5 valandos buvo aptikti 1 652 atskiri pliūpsniai. Nors šios serijos metu pliūpsniai kartodavosi nevienodais intervalais, daugiausia per valandą buvo užfiksuoti 122 pliūpsniai. Šis skaičius yra didžiausias per visą greitųjų radijo bangų pliūpsnių stebėjimo istoriją.

Toks didelis pasikartojimų dažnis palengvino greitųjų radijo bangų pliūpsnių statistinį tyrimą. Mokslininkai atrado, kad esant mažesniam energijos kiekiui nei E0= 4,8 × 1037 ergų, pliūpsnių generavimas tampa mažiau efektyvus.

Pliūpsnių energijos pasiskirstymą galima apibūdinti kaip bimodalinį. Konkrečiai, tai logaritminis normalusis skirstinys, kalbant apie nedideliu energijos kiekiu pasižyminčius pliūpsnius, ir Lorentzo funkcija, kalbant apie dideliu energijos kiekiu pasižyminčius pliūpsnius. Šie duomenys leidžia daryti prielaidą, kad silpnesni greitieji radijo bangų pliūpsniai yra stochastiniai, stipresni – susiję su santykiu tarp dviejų nepriklausomų dydžių.

„Pliūpsnių serijos metu išsiskyrusios energijos kiekis sudaro 3,8 proc. visos magnetaro energijos, be to, vienos milisekundės–1000 sekundžių intervale nebuvo nustatyta pliūpsnių periodiškumo. Šie faktai smarkiai sumažina tikimybę, kad 121102 pliūpsniai atskrieja iš izoliuoto kompaktiško objekto“, – sakė dr. W. Pei.

Bendrojo radioastronomijos tyrimo metu buvo rasti daugiau nei šeši nauji greitųjų radijo bangų pliūpsnių šaltiniai, iš kurių vienas yra pasikartojantis kaip 121102. „FAST jautrumas padeda atskleisti kosmose vykstančių trumpalaikių reiškinių, įskaitant greituosius radijo bangų pliūpsnius, paslaptis“, – pažymėjo prof. L. Di.

Šis projektas yra ilgai trunkančio bendradarbiavimo, prasidėjusio ėmus eksploatuoti radioteleskopą FAST, dalis. Tarp projekto partnerių yra tokios įstaigos kaip Guidžou universitetas, Nevados universitetas, Cornellio universitetas, Maxo Plancko astronomijos institutas, Vakarų Virdžinijos universitetas, CSIRO, Kalifornijos universitetas ir Nankino universitetas.