Kaj povzroča skrivnostne hitre radijske izbruhe? (VIDEO)
Ker je malo opazovalnih podatkov, so se spletle različne teorije izvora hitrih radijskih izbruhov, ki obsegajo od zlitij različnih vrst zvezd do napredne civilizacije.
Odpri galerijo
Kanadski teleskop CHIME. FOTO: CHIME telescope
Novi kanadski radijski observatorij (CHIME), ki še niti ni polno operativen, je že zaznal več kot ducat manj kot sekundo trajajočih signalov iz več milijard svetlobnih let oddaljene galaksije, imenovanih hitri radijski izbruhi (v angleščini fast radio burst ali FRB). Ti so trenutno med največjimi skrivnostmi, ki jih hočejo razvozlati astronomi.
»Gre za podobno situacijo kot pred desetletji z izbruhi sevanja gama, ko so imeli skromna opazovanja in se je pojavilo okoli sto možnih razlag. Tudi pri hitrih radijskih izbruhih je skoraj toliko teorij kot zaznanih izbruhov,« je za Delo komentirala dr. Andreja Gomboc s Centra za astrofiziko in kozmologijo Univerze v Novi Gorici.
Animacija, kako se naključno pojavljajo hitri radijski izbruhi:
Do zdaj so ujeli okoli 60 takšnih izbruhov, novi kanadski teleskop CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) pa, kot upajo, jih bo temu dodal vsaj nekaj sto ali tisoč. Teleskop v Britanski Kolumbiji je sestavljen iz stometrskih paraboličnih anten, ki vsak dan poskenirajo vidno nebo.
Gradnja se je končala leta 2017, julija in avgusta 2018, ko so bili deli še v fazi testiranja, je teleskop v treh tednih ujel 13 izbruhov, med temi je bil tudi do zdaj šele drugi ponavljajoči se signal (FRB 180814.J0422+73). Njegov izvor je od nas oddaljen 1,5 milijarde svetlobnih let, so ugotovili znanstveniki. Ponavljajoči se izbruh FRB 121102 so zaznali leta 2012, ponovil se je leta 2015 in nato še leta 2017. Ponavljajoče se izbruhe je lažje locirati in tako so znanstveniki določili, da FRB 121102 izvirajo iz majhne galaksije, v kateri se pogosto rojevajo zvezde, okoli tri milijarde svetlobnih let stran od nas.
Novi zaznani izbruhi so še nekoliko bolj posebni, saj imajo frekvenco med 400 in 800 MHz. Do zdaj še niso zaznali izbruhov s frekvenco, nižjo od 700 MHz, večina je imela frekvenco okoli 1400 MHZ.
Teorije izvorov izhajajo iz samih značilnosti izbruhov. »Ko gre za nekaj tako kratkega, nam to pove, da imamo opraviti z izjemno gostimi objekti, pri katerih se sprošča ogromno energije. Tako so med glavnimi osumljenci nevtronske zvezde ali pa črne luknje,« je pojasnila Andreja Gomboc.
Dodala je, da gre po do zdaj znanih podatkih za dve vrsti izbruhov: za ponavljajoče se in enkratne. Možno je, da so tudi zadnji ponavljajoči se, vendar v daljšem časovnem zaporedju, česar z opazovanji še niso potrdili ali ovrgli. »Iz tega sledijo različne razlage. Enkratni izbruhi bi lahko izvirali iz nekega katastrofalnega dogodka, na primer zlitja dveh belih pritlikavk ali nevtronske zvezde in bele pritlikavke ali črne luknje in nevtronske zvezde.«
Ponavljajočih se izbruhov pa s takimi zlitji znanstveniki ne morejo razložiti. »V tem primeru so morda vir nevtronske zvezde z močnim magnetnim poljem, ki se hitro vrtijo, pulzarji, kvarkovske zvezde, ki so še gostejše in manjše od nevtronskih. Obstajajo tudi modeli z aksioni, ki so hipotetični delci temne snovi, ki jih še niso zaznali,« je naštela možne razlage astrofizičarka Andreja Gomboc.
Skrivnostna dogajanja v vesolju, za katera je podatkov premalo za logično razlago, lahko postanejo vir tudi nekoliko bolj provokativnih teorij. Te še posebej rad izreka Avi (Abraham) Loeb s Harvarda, ki predlaga, da bi lahko bila vir izbruhov napredna civilizacija. Leta 2017 je dejal, da bi lahko vir iskali v energiji, sproščeni ob delovanju napredne vesoljske ladje.
Loeb je lani med drugim predlagal, da je medzvezdni obiskovalec 'Oumuamua visokotehnološka sonda, a določena opazovanja tega niso potrdila.
In kaj o tem meni Andreja Gomboc? »Če imate malo podatkov, teoretski fiziki domišljiji dajo prosto pot. Rodijo se razni predlogi, kar je vsekakor dobrodošlo in ustvarjalno, s časoma pa se nato izlušči prava razlaga.«
Teleskop je trenutno v mirovanju, znova ga bodo zagnali čez nekaj mesecev in znanstveniki se že veselijo morebitnih novih izbruhov, ki bodo morda zožili število možnih razlag.
Znanstveni članek o zaznanih izbruhih teleskopa CHIME so objavili v reviji Nature.
»Gre za podobno situacijo kot pred desetletji z izbruhi sevanja gama, ko so imeli skromna opazovanja in se je pojavilo okoli sto možnih razlag. Tudi pri hitrih radijskih izbruhih je skoraj toliko teorij kot zaznanih izbruhov,« je za Delo komentirala dr. Andreja Gomboc s Centra za astrofiziko in kozmologijo Univerze v Novi Gorici.
Animacija, kako se naključno pojavljajo hitri radijski izbruhi:
Do zdaj so ujeli okoli 60 takšnih izbruhov, novi kanadski teleskop CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) pa, kot upajo, jih bo temu dodal vsaj nekaj sto ali tisoč. Teleskop v Britanski Kolumbiji je sestavljen iz stometrskih paraboličnih anten, ki vsak dan poskenirajo vidno nebo.
Gradnja se je končala leta 2017, julija in avgusta 2018, ko so bili deli še v fazi testiranja, je teleskop v treh tednih ujel 13 izbruhov, med temi je bil tudi do zdaj šele drugi ponavljajoči se signal (FRB 180814.J0422+73). Njegov izvor je od nas oddaljen 1,5 milijarde svetlobnih let, so ugotovili znanstveniki. Ponavljajoči se izbruh FRB 121102 so zaznali leta 2012, ponovil se je leta 2015 in nato še leta 2017. Ponavljajoče se izbruhe je lažje locirati in tako so znanstveniki določili, da FRB 121102 izvirajo iz majhne galaksije, v kateri se pogosto rojevajo zvezde, okoli tri milijarde svetlobnih let stran od nas.
Novi zaznani izbruhi so še nekoliko bolj posebni, saj imajo frekvenco med 400 in 800 MHz. Do zdaj še niso zaznali izbruhov s frekvenco, nižjo od 700 MHz, večina je imela frekvenco okoli 1400 MHZ.
Prvič so izbruhe zaznali teleskopi v Avstraliji leta 2007. Leta so jih skeptiki zavračali z razlago tehničnih kratkih stikov.
Od belih pritlikavk do neodkritih aksionov
Teorije izvorov izhajajo iz samih značilnosti izbruhov. »Ko gre za nekaj tako kratkega, nam to pove, da imamo opraviti z izjemno gostimi objekti, pri katerih se sprošča ogromno energije. Tako so med glavnimi osumljenci nevtronske zvezde ali pa črne luknje,« je pojasnila Andreja Gomboc.
Dodala je, da gre po do zdaj znanih podatkih za dve vrsti izbruhov: za ponavljajoče se in enkratne. Možno je, da so tudi zadnji ponavljajoči se, vendar v daljšem časovnem zaporedju, česar z opazovanji še niso potrdili ali ovrgli. »Iz tega sledijo različne razlage. Enkratni izbruhi bi lahko izvirali iz nekega katastrofalnega dogodka, na primer zlitja dveh belih pritlikavk ali nevtronske zvezde in bele pritlikavke ali črne luknje in nevtronske zvezde.«
Ponavljajočih se izbruhov pa s takimi zlitji znanstveniki ne morejo razložiti. »V tem primeru so morda vir nevtronske zvezde z močnim magnetnim poljem, ki se hitro vrtijo, pulzarji, kvarkovske zvezde, ki so še gostejše in manjše od nevtronskih. Obstajajo tudi modeli z aksioni, ki so hipotetični delci temne snovi, ki jih še niso zaznali,« je naštela možne razlage astrofizičarka Andreja Gomboc.
In še nekoliko bolj nenavadna teorija ...
Skrivnostna dogajanja v vesolju, za katera je podatkov premalo za logično razlago, lahko postanejo vir tudi nekoliko bolj provokativnih teorij. Te še posebej rad izreka Avi (Abraham) Loeb s Harvarda, ki predlaga, da bi lahko bila vir izbruhov napredna civilizacija. Leta 2017 je dejal, da bi lahko vir iskali v energiji, sproščeni ob delovanju napredne vesoljske ladje.
Loeb je lani med drugim predlagal, da je medzvezdni obiskovalec 'Oumuamua visokotehnološka sonda, a določena opazovanja tega niso potrdila.
In kaj o tem meni Andreja Gomboc? »Če imate malo podatkov, teoretski fiziki domišljiji dajo prosto pot. Rodijo se razni predlogi, kar je vsekakor dobrodošlo in ustvarjalno, s časoma pa se nato izlušči prava razlaga.«
Teleskop je trenutno v mirovanju, znova ga bodo zagnali čez nekaj mesecev in znanstveniki se že veselijo morebitnih novih izbruhov, ki bodo morda zožili število možnih razlag.
Znanstveni članek o zaznanih izbruhih teleskopa CHIME so objavili v reviji Nature.
