I september 2017 påbörjade det kanadensiska väteintensitetsövervakningsexperimentet (CHIME) i British Columbia sin verksamhet och letade efter tecken på snabba radiobrister i vårt universum. Dessa sällsynta, korta och energiska blixtar från vår galax har varit ett mysterium sedan den första observerades för drygt ett decennium sedan. Av särskilt intresse är de som har visat sig upprepa, som är ännu sällsynta.
Innan CHIME började samla ljus från kosmos känner astronomer till bara trettio FRB. Men tack vare CHIMEs sofistikerade utbud av antenner och parabolspeglar (som är särskilt känsliga för FRB) har antalet vuxit till nära 700 (som inkluderar 20 repeatrar). Enligt en ny studie ledd av CHIME-forskare möjliggör detta robusta antal upptäckter nya insikter om vad som orsakar dem.
FRB: s första upptäckt 2007 utgör ett av de största mysterierna som astronomen står inför idag. Även om detta fenomen är oerhört kraftfullt, tillfälligt överskrider även de ljusaste galaktiska pulsars med en faktor på ungefär en miljon, är de också otroligt kortlivade (varar cirka ett millisekund). Även om många har lokaliserats till avlägsna galaxer, är astronomer fortfarande inte säkra vad som står för dem.
Det är inte att säga att det inte finns en hel del teorier, som sträcker sig från att vara resultatet av roterande neutronstjärnor eller kollaps av konstiga stjärnskorpor till bevis på utomjordisk aktivitet. Den senare teorin underhålls delvis på grund av de få fallen där FRB: er visade sig upprepa. Inga kända naturfenomen kan redogöra för detta, följaktligen spekulationerna om att det kan vara en form av kommunikation.
Detta är frågan som ett internationellt team under ledning av Emmanuel Fonseca - en postdoktorisk forskare vid Institutionen för fysik vid McGill University och en del av McGill Space Institute - försökte ta itu med. För studiens skull förlitade sig teamet på data från 9 nya upprepade FRB-källor som nyligen upptäcktes av CHIME för att se vad de kunde dra slutsatsen.
Två befolkningar
Det de fann från att granska dessa repeatrar bekräftade något som astronomer har teoretiserat under en tid. I huvudsak finns det två populationer av FRB: - upprepande och icke upprepande - som troligen orsakas av olika fenomen och / eller i olika miljöer. Detta kan observeras genom att mäta spridningsnivån, pulsbredderna och den magnetiserade miljön runt FRB: s källa.
När det gäller spridning, som orsakas av saken FRB-signalerna måste passera för att nå oss, fann teamet att distributionen var densamma för både repeatrar och icke-repeaterare. Vad detta antyder är att de två populationerna har liknande fördelningar och har sitt ursprung i liknande lokala miljöer.
Vid mätning av pulsbredderna konstaterade dock teamet att bredderna är större för repeatrar än icke-repeatrar. Från detta sluts de att skurarna från upprepade källor har något längre varaktighet, vilket också kan betyda att de två populationerna har två olika utsläppsmekanismer. Till sist mätte de hur ljus interagerar med den magnetiska miljön (alias Faraday-rotation) runt bristkällorna.
När det gäller två av de nya repeterarna fann de att deras rotationsmått faktiskt var lägre än det ganska höga måttet som erhölls från den första kända repeatern (FRB 121101). Detta kan antyda att både repeatrar och icke-repeatrar härstammar från miljöer som inte är så kraftigt magnetiserade. Detta skulle ytterligare innebära att FBR 121101 var en anomali, men det återstår att se.
Vid denna tidpunkt är astronomer fortfarande långt ifrån att fastställa orsakerna till FRB och huruvida de faller i olika populationer eller inte. Men tack vare den snabba utvecklingen som sker på detta område upptäcks fler och fler hela tiden, vilket ökar sannolikheten för ett stort genombrott!
