Kanadensiska forskare som använder CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) har upptäckt 13 FRB: ar (Fast Radio Bursts), inklusive det andra som någonsin upprepat. Och de tror att de kommer att hitta ännu mer.
CHIME är ett innovativt radioteleskop i Okanagan Valley-regionen i British Columbia, Kanada. Det slutfördes 2017, och dess uppdrag är att fungera som en slags tidsmaskin. CHIME hjälper astronomer att förstå universums form, struktur och öde genom att mäta sammansättningen av mörk energi.
CHIMEs unika design gör den också väl lämpad för att upptäcka snabba radiobrister.
Snabba radiobrister är högenergihändelser ute i rymden som vi upptäcker som en övergående puls av radiovågor. De varar bara bara några millisekunder. Forskare är inte säkra på vad deras ursprung är, men det är definitivt utanför Vintergatan. Några av de föreslagna källorna är svarta hål eller snabbt roterande neutronstjärnor.
"Vi har inte löst problemet, men det är flera stycken till i pusslet."
Tom Landecker, CHIME-teammedlem, National Research Council
”Fram till nu var det bara en känd som upprepade FRB. Att veta att det finns en annan antyder att det kan finnas fler där ute. Och med fler repeatrar och fler källor tillgängliga för studier kan vi kanske förstå dessa kosmiska pussel - var de kommer ifrån och vad som orsakar dem, säger Ingrid Stairs, en medlem av CHIME-teamet och en astrofysiker vid UBC.
CHIME-observatoriet har en unik design. Till skillnad från andra teleskoper, som har rörliga fästen som gör att de kan flytta om och studera specifika föremål i rymden, är CHIME statonärt. CHIME sitter stilla medan himlen rör sig över huvudet. Den kartlägger hela norra halvklotet varje dag, vilket innebär att det sannolikt kommer att upptäcka fler av dessa fenomen.
CHIME är tillverkad av 1024 anpassade mobiltelefonmottagare i fyra 100 meter halvcylindrar, eller "halvledningar", alla fungerar tillsammans som en stor interferometer. De är anslutna till en superdator som bearbetar all data.
Trappor tror att CHIME kommer att hitta mer upprepande FRB: er. När de hittats kan andra teleskop undersöka var de härstammar från ledtrådar till sin natur.
"Med CHIME som kartlägger hela norra halvklotet varje dag kommer vi att hitta fler repeatrar över tiden", sa Stairs. "Att veta var de är kommer att göra det möjligt för forskare att rikta sina teleskop mot dem och skapa en möjlighet att studera dessa mystiska signaler i detalj."
Ursprunget för snabba radiobrister är fortfarande inte känt. Medan vissa forskare föreslår att de orsakas av kataklysmiska händelser, verkar upptäckten av att upprepa FRB: er eliminera den idén.
"Vi är mycket glada över att se vad CHIME kan göra när den körs med full kapacitet."
Deborah Good, doktorand vid UBC, medlem av CHIME: s FRB-team.
FRB: s sällsynthet gör dem svåra att studera. De är också mycket övergående och varar bara några millisekunder. Det som är spännande med denna upptäckt är att CHIME inte ens fungerar med full kapacitet än. När det väl är snabbt kommer det att upptäcka många fler, kanske varje dag i drift, och dataflödesgrindarna kommer att öppnas på dessa spännande fenomen.
"Vi är mycket glada över att se vad CHIME kan göra när det körs med full kapacitet," sade Deborah Good, en doktorand i fysik och astronomi vid UBC som är en del av CHIME: s FRB-team. ”I slutet av ett år har vi kanske hittat ytterligare 1 000 skurar. Våra data kommer att bryta upp några av FRB: s mysterier. ”
Den första FRB upptäcktes 2007 av forskare som tittade igenom pulsardata. De flesta snabba radiobrister varar ett ögonblick och sedan är de borta, men med den senaste upptäckten av CHIME vet vi nu om två som har upprepats. Den första upprepande FRB, kallad FRB 121102 upptäcktes 2012, och dess källa var extragalaktisk, i riktning mot Aurigastjärnan.
Vad våglängderna berättar om snabba radiobrister
FRB: s våglängd kan hjälpa forskare att förstå var de kom ifrån och vilken typ av materia de passerade för att nå oss. Men längre våglängd FRB berättar för dem mer.
"FRB: s miljö har en mycket större effekt på signalens form vid långa våglängder."
Deborah Good, UBC / CHIME
Medan de flesta tidigare snabba radiobrister har upptäckts vid våglängder på bara några centimeter, hade den senaste bunten våglängder på några meter. Detta är en bonus till CHIME-teamet, som säger att de längre våglängderna öppnar upp nya undersökningslinjer.
”FRB: s miljö har en mycket större effekt på signalernas form vid långa våglängder,” sade Good. "Att se dessa utbrott med CHIME kommer att ge oss en bra uppfattning om hur FRB: er är och var de kommer ifrån, genom att visa oss mer om hur deras ljusstyrka förändras vid olika frekvenser och vad som händer med signalen på väg till jorden," tillade hon .
CHIME-teammedlem Tom Landecker, från National Research Council, säger att dessa nyligen upptäckta snabba radiobrister kommer att hjälpa till att lösa pusslet, så småningom, där FRB: er kommer från.
”[Vi vet nu] att källorna kan producera lågfrekventa radiovågor och de lågfrekventa vågorna kan undkomma sin miljö och är inte för spridda för att detekteras när de når jorden. Det berättar något om miljöerna och källorna. Vi har inte löst problemet, men det är flera stycken till i pusslet, sade han.
Närhelst det finns en upptäckt av snabba radiobrister, eller något annat fenomen med osäker ursprung, tänds internet med samtal om utlänningar och utomjordiska intelligenser. Vi verkar inte hjälpa oss själva. Men i de flesta av dessa fall, och troligtvis också detta, finns det en naturlig förklaring. Forskare har bara inte hittat det ännu.
Men när de hittar källan till FRB: er kan CHIME spela en ledande roll för att hitta den.
CHIME var bara i sin idrifttagningsfas när den upptäckte dessa skurar. Det fungerade inte med full kapacitet. När det väl är det kommer det att finnas intressanta tider framöver, särskilt om det kan upptäcka 1000 snabbare radiobrister, som Good antyder.
"Resultaten är bara början på CHIME: s upptäckter," tillkom Stairs, UBC: s astrofysiker. ”I nästa fas planerar vi att fånga den fullständiga högupplösta dataströmmen från de ljusaste skurarna, vilket gör att vi bättre förstår deras positioner, egenskaper och magnetiska miljöer. De kommande åren blir väldigt spännande. ”
Upptäckten av snabba radiobrister presenterades vid vintermötet i American Astronomical Society.
Dessa nya upptäckter förklaras också i två vetenskapliga artiklar, båda publicerade i Nature online den 9 januari 2019. Den första artikeln heter "
Observationer av snabba radiobrister vid frekvenser ner till 400 megahertz. ” Den andra är "En andra källa för att upprepa snabba radiobrister."
Källor:
- Pressmeddelande: CHIME-teleskopet upptäcker den fortfarande upprepade snabba radiobristen
- Pressmeddelande: Det nya kanadensiska teleskopet kommer att kartlägga den största utrymme som någonsin har undersökts
- CHIME-teleskopets hemsida
- Forskningsdokument: En andra källa för att upprepa snabba radiobrister
- Forskningsdokument: Observationer av snabba radiobrister vid frekvenser ner till 400 megahertz
- Wikipedia Entry: Fast Radio Burst
