Większość szybkich błysków radiowych to trwające zaledwie milisekundy, pojedyncze sygnały. Zdarza się też jednak, że niektóre z tych błysków się powtarzają, choć są one znacznie rzadsze. Teraz, dzięki obserwatorium CHIME i inicjatywie o nazwie CHIME/FRB Collaboration, wykryto aż 25 nieznanych dotąd powtarzających się FRB.
FRB – co to takiego?
Jak wspomniałam, FRB, czyli szybkie błyski radiowe, są krótkotrwałymi, kilkumilisekundowymi sygnałami radiowymi. Występują one albo w formie sygnałów pojedynczych, albo powtarzających się. Przynajmniej na razie nie ma pewności, co do tego, co je wytwarza. Niektóre, najbardziej prawdopodobne hipotezy wskazują na gwiazdy neutronowe o silnym polu magnetycznym, czyli magnetary. Inne mówią o ciemnej materii, czarnych dziurach, supernowych, a nawet… pozaziemskich cywilizacjach.
Naukowcy nie są w stanie potwierdzić w stu procentach prawdziwości żadnej z hipotez dlatego, że większość FRB nie jest błyskami powtarzającymi się. Poza tym źródła wielu z nich znajdują się wiele lat świetlnych z dala od Ziemi. Z tego powodu ziemskie teleskopy nie są w stanie wyodrębnić pojedynczych gwiazd, które są tymi źródłami.
Polowanie na błyski radiowe
Oczywiście naukowcy robią wszystko co w ich mocy, by z czasem rozwiązać zagadkę FRB. Do wykrywania tych zjawisk wykorzystuje się cały szereg obserwatoriów. Wiodącym jest obserwatorium CHIME, czyli Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment znajdujący się na terenie Dominion Radio Astrophysical Observatory (DRAO) w Kolumbii Brytyjskiej w Kanadzie.
Co ciekawe, obserwatorium CHIME zostało zaprojektowane pierwotnie do badania historii rozszerzania się Wszechświata poprzez wykrywanie neutralnego wodoru. Z czasem okazało się jednak, że idealnie nadaje się ono do obserwowania szybkich błysków radiowych. Dzięki dużemu polu widzenia i szerokiemu zakresowi rejestrowanych częstotliwości teleskop ten wykrył naprawdę sporo FRB – ponad tysiąc. Obserwatorium CHIME jest wykorzystywane w związku z tym jako część inicjatywy CHIME/FRB Collaboration, realizowanej przez astronomów z Kanady, Stanów Zjednoczonych, Australii, Tajwanu i Indii.
W pracy opublikowanej w sierpniu 2021 roku badacze z CHIME/FRB Collaboration opublikowali swój pierwszy katalog FRB obejmujący 536 zdarzeń wykrytych przez CHIME w latach 2018-2019, w tym 62 rozbłyski z 18 znanych wcześniej źródeł powtarzających się FRB. W najnowszej pracy poinformowano z kolei o odkryciu aż 25 nowych powtarzających się FRB, na podstawie danych zebranych w latach 2019-2021.
Animacja wizualizująca losowość szybkich błysków radiowych. | Źródło: NRAO Outreach/T. Jarrett
Liczba znanych powtarzających się FRB podwojona
Naukowcy zdołali wykryć aż tyle nowych powtarzających się FRB dzięki nowemu algorytmowi grupującemu sygnały pochodzące z obszarów kosmosu o podobnych miarach dyspersji. Za jego sprawą łączna liczba znanych powtarzających się szybkich błysków radiowych wzrosła do 50. Ponadto badacze zauważyli kilka interesujących cech nowych FRB, które mogą pomóc wyjaśnić przyczyny ich powstawania.
Warto wspomnieć, że praktycznie wszystkie powtarzające się szybkie błyski radiowe powtarzają się w nieregularny sposób. Wyjątkiem jest FRB 180916 odkryty przez CHIME w 2018 roku, który pulsuje dokładnie co 16,35 dnia.
Odkrycia dokonane za sprawą CHIME i nowego algorytmu mogą okazać się przydatne podczas obserwacji FRB prowadzonych przez przyszłe teleskopy, takie jak SKAO (Square Kilometer Array Observatory). SKAO ma zarejestrować pierwsze światło w 2027 roku. Jest on budowany w Australii i docelowo będzie składał się z 128 talerzy. Jednak prawdopodobnie jeszcze przed ukończeniem budowy SKAO astronomowie odkryją wiele FRB, także tych powtarzających się, albowiem tempo ich obserwacji rośnie.
Źródło: Space.com, fot. tyt. Jingchuan Yu, Beijing Planetarium