Fjern galakse udsender 15 højenergi-radioudbrud

Gennembrud Lyt, et initiativ til at finde tegn på intelligent liv i universet, har detekteret 15 korte, men kraftfulde radioimpulser, der stammer fra en mystisk og gentagende kilde - FRB 121102 - langt over universet.

Hurtige radioudbrud er korte, lyse impulser af radioemission fra fjerne, men stort set ukendte kilder, og FRB 121102 er den eneste, der vides at gentage:mere end 150 højenergiudbrud er blevet observeret fra objektet, som sidste år blev identificeret som en dværggalakse omkring 3 milliarder lysår fra Jorden.

Mulige forklaringer på de gentagne udbrud spænder fra udbrud fra roterende neutronstjerner med ekstremt stærke magnetfelter – såkaldte magnetarer – til en mere spekulativ idé:De er rettede energikilder, kraftige laserudbrud brugt af udenjordiske civilisationer til at drive rumfartøjer, beslægtet med Breakthrough Starshots plan om at bruge kraftige laserimpulser til at drive nano-rumfartøjer til Jordens nærmeste stjerne, Proxima Centauri.

"Bursts fra denne kilde er aldrig blevet set med så høj en frekvens, " sagde Andrew Siemion, direktør for Berkeley SETI Research Center og for Breakthrough Listen-programmet.

Mens astronomer over hele kloden forsøger at forstå mekanismen, der genererer hurtige radioudbrud, de har gentagne gange vendt deres radioteleskoper på FRB 121102. Siemion og hans team gjorde det astronomiske samfund opmærksom på højfrekvente aktivitet via et astronomers telegram mandag aften, 28. august.

"Ud over at bekræfte, at kilden er i en nyligt aktiv tilstand, den høje opløsning af dataene opnået af Listen-instrumentet vil tillade måling af egenskaberne af disse mystiske udbrud med en højere præcision end nogensinde muligt før, " sagde Breakthrough Listen postdoc-forsker Vishal Gajjar, som opdagede den øgede aktivitet.

Først opdaget med Parkes Telescope i Australien, hurtige radioudbrud er nu blevet set af adskillige radioteleskoper rundt om i verden. FRB 121102 blev opdaget den 2. november, 2012, (deraf navnet), og i 2015 var det det første hurtige radioudbrud, der gentages, udelukker teorier om udbruds oprindelse, der involverede den katastrofale ødelæggelse af stamfaderen, i hvert fald i dette tilfælde.

Uanset FRB 121102's ultimative kilde, da de nyligt opdagede impulser forlod deres værtsgalakse, vores solsystem var mindre end 2 milliarder år gammelt, bemærkede Steve Croft, en banebrydende Lyt-astronom ved UC Berkeley. Livet på Jorden bestod kun af encellede organismer; der ville gå endnu en milliard år, før selv det enkleste flercellede liv begyndte at udvikle sig.

Som en del af Breakthrough Listens program for at observere nærliggende stjerner og galakser for signaturer af udenjordisk teknologi, projektets videnskabsteam ved UC Berkeley føjede FRB 121102 til sin liste over mål. I de tidlige timer på lørdag, 26. august, Gajjar observerede det område af himlen ved hjælp af Breakthrough Listen-backend-instrumentet ved Green Bank Telescope i West Virginia.

Instrumentet akkumulerede 400 terabyte (en million million bytes) data over en fem-timers periode, observerer over hele 4 til 8 GHz frekvensbåndet. Dette store datasæt blev søgt efter signaturer af korte impulser fra kilden over en bred vifte af frekvenser, med en karakteristisk spredning, eller forsinkelse som funktion af frekvens, forårsaget af tilstedeværelsen af ​​gas i rummet mellem Jorden og kilden. Den karakteristiske form, som spredningen pålægger den indledende puls, er en indikator for mængden af ​​materiale mellem os og kilden, og dermed en indikator for afstanden til værtsgalaksen.

Analyse foretaget af Gajjar og Breakthrough Listen-teamet afslørede 15 nye impulser fra FRB 121102. Observationerne viser for første gang, at hurtige radioudbrud udsender ved højere frekvenser end tidligere observeret, med den lyseste emission ved omkring 7 GHz.

"Backend-modtagerens ekstraordinære muligheder, som er i stand til at optage flere gigahertz båndbredde ad gangen, opdelt i milliarder af individuelle kanaler, muliggør et nyt syn på frekvensspektret af FRB'er, og bør kaste yderligere lys over de processer, der giver anledning til FRB-emission." sagde Gajjar.

"Hvorvidt hurtige radioudbrud viser sig at være signaturer på udenjordisk teknologi, Breakthrough Listen er med til at skubbe grænserne for et nyt og hastigt voksende område af vores forståelse af universet omkring os, " sagde Siemion.