FRB – co to za zjawisko?
Szybkie błyski radiowe (ang. fast radio bursts, FRB) to krótkotrwałe, kilku-milisekundowe sygnały radiowe, które występują w dwóch wersjach – pojedynczych oraz powtarzających się. Na razie wiemy o nich bardzo, bardzo niewiele, a to dlatego, że odkrywane są one dopiero od 2007 roku. Nie ma nawet pewności w kwestii tego, co wytwarza te błyski. Różne hipotezy wskazują na gwiazdy neutronowe z silnym polem magnetycznym (magnetary), ciemną materię, czarne dziury, supernowe, a nawet… pozaziemskie cywilizacje. Większość znanych FRB pochodzi z innych galaktyk (w Drodze Mlecznej wykryto tylko jedno ich źródło).
Powtarzające się szybkie błyski radiowe (FRB) zaobserwowano dotychczas tylko kilka razy. Pierwotnie odkryto je przy pomocy sztucznej inteligencji, która przesiewała duże ilości teleskopowych danych. Takie błyski dają jednak naukowcom szansę zrozumienia całokształtu zjawiska.
Sygnał w rytmie serca
Teraz, zespół astronomów z korzystający z radioteleskopu CHIME wykrył wyjątkowy powtarzający się błysk radiowy. Podczas gdy wszystkie inne znane FRB trwały tylko kilka ułamków sekundy, ten nowy sysgnał, znany jako FRB 20191221A, trwał kilka sekund. Co dziwniejsze, impulsy sygnału powtarzały się co 0,2 sekundy. Z takim rytmem nie spotkano się w przypadku żadnego innego FRB.
„To było nietypowe.”, powiedział Daniele Michilli, główny autor pracy poświęconej sygnałowi. „Nie dość, że sygnał ten był bardzo długi, gdyż trwał około trzech sekund, to zdarzały się mu okresowe szczyty, które pojawiały się w niezwykle precyzyjnych odstępach czasowych, co każdy ułamek sekundy – bum, bum, bum – jak bicie serca. Po raz pierwszy zdarzyło się, że sam sygnał był okresowy.”
Co mogło wytworzyć taki sygnał? Mimo jego unikatowości naukowcy twierdzą, że najbardziej prawdopodobnym winowajcą jest główny podejrzany stojący najpewniej za większością, jeśli nie wszystkimi FRB – gwiazda neutronowa. Analiza wzorca impulsów sugeruje, że sygnał pochodzi albo z pulsara – rodzaju gwiazdy neutronowej emitującej wiązki fal radiowych ze swoich biegunów – albo z magnetara, gwiazdy neutronowej o niezwykle silnym polu magnetycznym.
Istotny jest fakt, że FRB 20191221A był ponad milion razy jaśniejszy niż jakakolwiek zarejestrowana emisja pochodząca z pulsara lub magnetara zlokalizowanego w Drodze Mlecznej. Naukowcy postawili hipotezę, że sygnał ten mógł podchodzić z pulsara lub magnetara, który zwykle nie świeci jasno, ale akurat wystrzelił serię sygnałów w naszym kierunku. To może mówić co nieco o otaczającym go środowisku.
„CHIME wykrył już wiele FRB o różnych właściwościach”, wyjaśnił Michilli. „Widzieliśmy takie, których źródła otaczają obłoki, które są bardzo turbuletne oraz takie, które sprawiały wrażenie występować w czystym środowisku. Na podstawie właściwości tego nowego sygnału możemy powiedzieć, że wokół jego źródła znajduje się chmura plazmy, która musi być niezwykle turbulentna.”
W przyszłości badacze zamierzają dalej obserwować źródło FRB 20191221A, licząc na to, że dowiedzą się o nim czegoś więcej. Kto wie, może w przyszłości wykryją oni nawet kolejny podobny sygnał.
Źródło: MIT, fot. tyt. CHIME/MIT News