Radiosignāls no dziļā kosmosa Zemi sasniedz pēc 8 miljardiem gadu

Nesen astronomi veica pārsteidzošu atklājumu – noslēpumains un spēcīgs radiovilnis sasniedza Zemi pēc 8 miljardu gadu ilgas ceļošanas pa kosmosu. Ar nosaukumu FRB 20220610A tas ir viens no attālākajiem un aktīvākajiem radiosignāliem, kas jebkad novērots.

Ātri radio uzliesmojumi, tostarp šis, ir ārkārtīgi intensīvi radioviļņu uzplaiksnījumi, kas ilgst tikai dažas milisekundes, tomēr to izcelsme joprojām rada lielu zinātkāri un apjukumu. Mēs joprojām nezinām, kas un kas sūta šos enerģijas uzplūdus.

Šo signālu būtība apgrūtina mūsu izpratni par Visumu, jo tie var nākt no reģioniem, kas atrodas tālu aiz Piena ceļa, norādot uz procesiem un notikumiem, kurus mēs tikai sākam saprast.

Dr Stjuarts Raiders, cienījams astronoms plkst Macquarie universitāte Austrālijā viņš ir īpašas zinātnieku komandas loceklis, kas smagi strādā, lai atklātu noslēpumus, kas apņem šo kosmisko noslēpumu.

Izmantojot progresīvas tehnoloģijas un kopīgus centienus, pētnieki cenšas atšifrēt šo ātro radio uzliesmojumu izcelsmi un sekas, kas varētu pavērt jaunu ieskatu mūsu Visuma pamatprocesos un spēkos, kas to veido.

Izpratne par ātrām radio sērijām (FRB)

Ātrie radio uzliesmojumi jeb FRB ir intensīvi radioviļņu uzplaiksnījumi, kas ilgst tikai milisekundes. Pirmo reizi tas tika atklāts 2007. gadā, un kopš tā laika tas ir piesaistījis zinātkāri un interesi zinātnieku aprindās visā pasaulē.

Piemēram, šie nesenie ātrie radio uzliesmojumi trīsdesmit gadu laikā izlaida tikpat daudz enerģijas kā mūsu Saule — viss mazāk nekā acumirklī.

Pētnieki uzskata, ka šie kosmiskie notikumi var būt saistīti ar magnetāriem, lielas enerģijas paliekām, ko atstājušas eksplodējošas zvaigznes.

Astronomi ir publicējuši Austrālijas Pathfinder kvadrātkilometru masīvu (Bēgt), lai atklātu sprādzienu un izsekotu tā avotu.

“Mēs izmantojām ASKAP radio šķīvjus, lai prasmīgi noteiktu sprādziena avotu,” saka Dr. Raiders.

Atklāšana ar to nebeidzās, jo komanda arī identificēja avota galaktiku, izmantojot Dienvideiropas observatoriju. Ļoti liels teleskopsViņi atklāja, ka tas ir vecāks un attālāks nekā jebkurš cits līdz šim atrastais FRB avots.

Visuma “svēršana”, izmantojot FRB

Ticiet vai nē, šīs īslaicīgās kosmiskās uguņošanas ierīces var mums palīdzēt “izsvērt” Visumu. Pastāv neatbilstība starp parastās vielas daudzumu, ko mēs varam atklāt, un to, ko kosmologi uzskata, ka pastāv. Vai atbilde varētu būt ārpus mūsu redzes diapazona?

“Trūkst vairāk nekā puse no dabiskās vielas, kurai vajadzētu pastāvēt šodien,” saka profesors Raiens Šenons. Viņš norāda, ka šī “trūkstošā” viela varētu slēpties plašajās telpās starp galaktikām, kur tā ir pārāk karsta un plaši izplatīta, lai to varētu redzēt ar parastajām metodēm.

Šeit parādās ātri radio pārraides. Viņu unikālā spēja “sajust” jonizētu vielu gandrīz tukšā telpā ļauj zinātniekiem izmērīt matēriju, kas atrodama starp galaktikām.

Šī metode, ko 2020. gadā izveidoja nelaiķis Austrālijas astronoms Žans Pjērs Makkvarts, tagad ir pazīstama kā Makkvarta korelācija.

“Šis atklājums apstiprina Makkvarta savienojumu pat sprādzieniem, kas notika attālumā, kas ir puse no zināmā Visuma,” piebilst Raiders.

Drīzumā meklējumiem pievienosies jauni teleskopi

Gandrīz 50 FRB ir izsekots to izcelsmei, un apmēram puse tika atklāta, izmantojot ASKAP teleskopu.

Neskatoties uz šo masīvo sprādzienu nezināmajiem cēloņiem, viens ir skaidrs: šie ātrie radio uzliesmojumi ir bieži sastopami notikumi Visumā, un tiem ir milzīgs potenciāls uzlabot mūsu izpratni par Visumu.

Profesors Šenons uzskata, ka nākotnes radioteleskopi, kas pašlaik tiek būvēti, atklās vēl tūkstošiem ātru radio uzliesmojumu.

“Ātri radio uzliesmojumi ir plaši izplatīti, un tiem ir daudz solījumu,” viņš saka, “mēs varam tos izmantot, lai izveidotu jaunu Visuma struktūras karti un atbildētu uz lieliem jautājumiem par kosmoloģiju.”

Pazudušās matērijas noslēpums

Visums ir milzīgs, un liela daļa no tā joprojām mūs mulsina, jo īpaši atšķirības starp redzamo matēriju un teorētisko matēriju.

Šī “trūkstošā viela” attiecas uz lielu matērijas daudzumu, kam vajadzētu pastāvēt saskaņā ar mūsu pašreizējiem kosmiskās evolūcijas modeļiem, bet kas nav redzēts.

Izrādās, ka redzamā matērija, piemēram, zvaigznes, planētas un galaktikas, veido tikai aptuveni 5% no Visuma kopējās masas un enerģijas satura. Tiek uzskatīts, ka pārējie 95% ir tumšā matērija un tumšā enerģija, ko mēs nevaram tieši noteikt. Šī plaisa rada dažus lielus jautājumus par Visuma struktūru un uzvedību.

Pētnieki uzskata, ka šī trūkstošā viela var pastāvēt formās, kuras ir grūti noteikt, piemēram, ūdeņraža gāze, kas peld starpgalaktiskajā vidē.

Nesenie pētījumi, izmantojot modernus teleskopus, ir sākuši atrast šos noslēpumainos ūdeņraža mākoņus, kas liecina, ka ievērojama daļa Visuma matērijas var slēpties šajā difūzajā stāvoklī.

Lai iegūtu pilnīgu priekšstatu par kosmisko evolūciju un precizētu mūsu Visuma darbības modeļus, ir svarīgi zināt, kas ir šī trūkstošā matērija un kur tā pastāv.

Par laimi, šo ātro radioviļņu atklāšana un to spēja izsekot slēptajām vielām varētu mainīt mūsu izpratni par Visumu. Kā norāda profesors Šenons, pat gandrīz tukšā telpā ātri radioviļņi var “redzēt” elektronus un izmērīt esošo vielu.

Aizraujoša nākotne FRB pētniecībai

Līdz ar progresīvāku radioteleskopu parādīšanos ātrās radiopārraides izpētes nākotne izskatās gaiša. Katrs jauns atklājums mūs tuvina šo spēcīgo kosmisko notikumu noslēpumu atklāšanai.

Papildus Visuma struktūras kartēšanai ātri radio uzliesmojumi var likt mums saprast fundamentālus jautājumus par Visuma iekšējo darbību, tuvinot mūs kosmiskajiem spēkiem un notikumiem, kas veido mūsu Visumu.

Neskatoties uz mūsu pieaugošo zināšanu bāzi, ātri radio uzliesmojumi joprojām ir viens no lielākajiem Visuma noslēpumiem. Pētniekiem iedziļinoties šajos kosmiskajos uzplaiksnījumos, kļūst skaidrs viens: mēs joprojām ļoti maz zinām par Visumu, kurā dzīvojam.

Pilns pētījums tika publicēts žurnālā zinātnes.

———

Vai jums patika tas, ko jūs lasījāt? Abonējiet mūsu biļetenu, lai iegūtu interesantus rakstus, ekskluzīvu saturu un jaunākos atjauninājumus.

Iepazīstieties ar mums EarthSnap — bezmaksas lietotnē, ko jums piedāvā Ēriks Ralls un Earth.com.

———