Canadas CHIME-teleskop registrerer et andet gentaget hurtigt radioudbrud

Et canadisk ledet hold af videnskabsmænd har fundet den anden gentagende hurtige radioburst (FRB) nogensinde optaget. FRB'er er korte udbrud af radiobølger, der kommer langt uden for vores Mælkevejsgalakse. Forskere mener, at FRB'er stammer fra stærke astrofysiske fænomener milliarder af lysår væk.

Opdagelsen af ​​det ekstragalaktiske signal er blandt de første, med spænding ventede resultater fra Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), et revolutionært radioteleskop indviet i slutningen af ​​2017 af et samarbejde mellem forskere fra University of British Columbia, McGill University, University of Toronto, Perimeter Institut for Teoretisk Fysik, og Canadas nationale forskningsråd.

I en rungende godkendelse af det nye teleskops muligheder, den gentagne FRB var en af ​​i alt 13 udbrud, der blev opdaget over en periode på kun tre uger i løbet af sommeren 2018, mens CHIME var i sin før-idriftsættelsesfase og kun kørte med en brøkdel af sin fulde kapacitet. Yderligere udbrud fra den gentagne FRB blev detekteret i de følgende uger af teleskopet, som ligger i British Columbias Okanagan Valley.

Opdagelsen af ​​anden gentagende FRB antyder, at der findes flere

Af de mere end 60 FRB'er, der er observeret til dato, gentagne udbrud fra en enkelt kilde var kun blevet fundet én gang før - en opdagelse gjort af Arecibo-radioteleskopet i Puerto Rico i 2015.

"Indtil nu, der var kun én kendt gentaget FRB. At vide, at der er en anden, tyder på, at der kunne være flere derude. Og med flere gengangere og flere kilder tilgængelige for undersøgelse, vi kan måske forstå disse kosmiske gåder – hvor de kommer fra, og hvad der forårsager dem, sagde Ingrid Stairs, et medlem af CHIME-teamet og en astrofysiker ved UBC.

Før CHIME begyndte at indsamle data, nogle videnskabsmænd spekulerede på, om rækkevidden af ​​radiofrekvenser, som teleskopet var designet til at opdage, ville være for lav til at opfange hurtige radioudbrud. De fleste af de tidligere detekterede FRB'er var blevet fundet ved frekvenser nær 1400 MHz, et godt stykke over det canadiske teleskops rækkevidde på 400 MHz til 800 MHz.

CHIME-teamets resultater – offentliggjort den 9. januar i to artikler i Natur og præsenteret samme dag på mødet i American Astronomical Society i Seattle - afgjorde disse tvivl, hvor størstedelen af ​​de 13 bursts er optaget godt ned til de laveste frekvenser i CHIMEs rækkevidde. I nogle af de 13 tilfælde, signalet i den nederste ende af båndet var så lyst, at det ser ud til, at andre FRB'er vil blive detekteret ved frekvenser, der er endnu lavere end CHIME's minimum på 400 MHz.

FRB-kilder vil sandsynligvis være på 'særlige steder' i galakser

Størstedelen af ​​de 13 opdagede FRB'er viste tegn på "spredning, " et fænomen, der afslører information om miljøet omkring en kilde til radiobølger. Mængden af ​​spredning observeret af CHIME-teamet fik dem til at konkludere, at kilderne til FRB'er er kraftige astrofysiske objekter, der er mere tilbøjelige til at være på steder med særlige karakteristika.

"Det kunne betyde i en slags tæt klump som en supernova-rest, " siger teammedlem Cherry Ng, en astronom ved University of Toronto. "Eller i nærheden af ​​det centrale sorte hul i en galakse. Men det skal være et særligt sted for at give os al den spredning, vi ser."

Et nyt spor til puslespillet

Lige siden FRB'er først blev opdaget, videnskabsmænd har sammensat signalernes observerede karakteristika for at komme frem til modeller, der kan forklare kilderne til de mystiske udbrud og give en idé om de miljøer, hvor de forekommer. Påvisningen af ​​CHIME af FRB'er ved lavere frekvenser betyder, at nogle af disse teorier skal genovervejes.

"Uanset hvad kilden til disse radiobølger er, det er interessant at se, hvor bredt et frekvensområde det kan producere. Der er nogle modeller, hvor kilden i sig selv ikke kan producere noget under en bestemt frekvens, " siger teammedlem Arun Naidu fra McGill University.

"[Vi ved nu] kilderne kan producere lavfrekvente radiobølger, og disse lavfrekvente bølger kan undslippe deres omgivelser, og er ikke for spredte til at blive opdaget, når de når Jorden. Det fortæller os noget om miljøerne og kilderne. Vi har ikke løst problemet, men det er flere brikker i puslespillet, " siger Tom Landecker, et CHIME-teammedlem fra National Research Council of Canada.