Astronomlar Sirli Radio Signallarning "uy Manzilini" Topdilar

2023 Muallif: Adelina Croftoon | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-07-30 23:30

O'n yillik kuzatuv va miya bo'ronidan so'ng, astronomlar nihoyat galaktikamiz tashqarisidan bizga kelgan g'alati radio signallarining manbai sirini ochishga muvaffaq bo'lishdi.

Bu manba mitti galaktika Yerdan taxminan 3 milliard yorug'lik yili uzoqlikda joylashgan.

Shuni ta'kidlash kerakki, bu olimlar uchun juda muhim kashfiyotdir, chunki ular bu radio signallari qayerdan kelganini ko'p yillar davomida o'ylab topdilar.

Tadqiqotchilar hanuzgacha ularning manbasi aynan nima ekanligini bilishmaydi, lekin hech bo'lmaganda olimlar bu jumboqning bir qismini hal qila olishdi: ular radio impulslarining "uy manzilini" bilib olishdi.

O'xshash Olimlar 2007 yildan beri g'alati radio portlashlarini payqashgan va shu kungacha fan 17 ta shunday radio signallarga guvoh bo'lgan. Vaqt muddati juda past bo'lganligi sababli, bu signallar tez diskret radio impulslari (yoki FRB) deb ataladi.

Ular bir necha millisekundlarga yetadi., lekin ayni paytda ular ulkan energiyaga ega. Qisqa muddatga ega bo'lganligi sababli, ularni paydo bo'lishining aniq joyini bilmasak ham, real vaqtda kuzatish juda qiyin.

Biroq, astronomlarga baribir omad kulib boqdi va ular keyinchalik chaqirilgan alangalarga guvoh bo'lishdi FRB 121102 … Bu hozirda ma'lum bo'lgan takrorlanuvchi portlashlarning yagona turi - ularning barchasi bizga bir xil kosmosdan kelgan.

"Bu, o'z navbatida, olimlarni yana qo'lga olishlarini biroz osonlashtirdi", deydi Kornel universiteti astronomi Shami Chatterji, ularning takrorlanadigan tabiatini kashf etdi.

Chatterjining kashfiyoti uni FRB 121102 ni kuzatishni davom ettirishga majbur qildi. Buning uchun u kuchli radio teleskoplar tarmog'idan foydalangan. Va kuzatuvlar o'z samarasini berdi. Ko'p soatlik doimiy kuzatuvlar unga va uning jamoasiga bir nechta portlashlarning yuqori aniqlikdagi tasvirlarini olish va oxir-oqibat FRB 121102 signallarining manbasini topish imkonini berdi. Olimlar o'z ishlarini Nature va The Astrophysical Journal Letters jurnallarida chop etilgan uchta maqolasida bo'lishdi.

Endi tadqiqotchilar ushbu FRBlar qaysi yo'nalishda paydo bo'lishini aniqladilar, ular galaktikani yaqindan o'rganishni boshlashlari va oxir -oqibat bu radio impulslarning asl manbasini aniqlashlari mumkin. Biroq, bu tadqiqot faqat FRBlar bilan chegaralanib qolmasligi mumkin.

Ularning manbai bizdan qanchalik uzoqda ekanligini hisobga olsak, bu signallar, ehtimol, gaz va plazma ko'rinishidagi "yulduzlararo qoldiqlarni" engib o'tishga to'g'ri keladi. Olimlar bu signallar galaktikaning qaysi qismidan kelayotganini bilganlarida, ular bu signallarni qancha gaz va plazma orqali engib o'tish kerakligini bilib olishadi.

"O'xshatish sifatida, shu paytgacha biz ular" vatan "deb ham ayta olmadik. Endi biz ularning uy manzilini bilamiz, - deydi kashfiyotga hamrohlik qilgan maqolani yozgan Nijmegen universiteti radio astronomi Xeyino Falke.

FRB signallari birinchi marta aniqlanganda, astronomlar ular bizga uzoq kosmosdan kelgan narsadirmi yoki yo'qmi, aniq emas edi. Birinchi taxmin quyidagicha edi: ehtimol signallar qandaydir shovqin. Biroq, yaqinroq tekshirilgandan so'ng, olimlar FRB signallarining o'ziga xosligini angladilar.

Odatda, radio signallarining portlashi bir vaqtning o'zida bir nechta to'lqin uzunliklari bilan birga keladi, lekin FRB signallarining chastotalari bu borada juda farq qilar edi - ular cho'zilganga o'xshardi. Erga etib kelgan FRB signallarining birinchi qismi har doim sayyoramizga biroz keyinroq etib kelganidan yuqori chastotalarga ega edi.

Bu, o'z navbatida, signallar juda katta masofani bosib o'tishi va katta miqdordagi yulduzlararo gaz va plazma orqali o'tishi kerakligini ko'rsatishi mumkin edi, bu esa oxir -oqibat ularning imzosiga ta'sir ko'rsatdi.

Har xil kelish vaqtiga ko'ra, turli chastotalarda Erga etib boradigan FRB signalini bering

FRB signallari har safar shunchalik noto'g'ri bo'lib chiqdiki, ular oxir -oqibat olimlarni Somon Yo'lidan tashqarida paydo bo'lganligiga ishontirishdi. Bu, o'z navbatida, boshqa savolga sabab bo'ldi: ma'lum bo'lishicha, bu impulslar o'ta yorqin manbadan kelib chiqishi kerakmi? "Bu haqiqatan ham ajoyib yorqin va kuchli manba", deydi Chatterji.

Bu safar mutaxassislar neytron yulduzlarining kataklizmik to'qnashuvidan tortib, qora tuynuklar bilan bo'linib, o'zlarini parchalab tashlaydigan juda ko'p ishonarli nazariyalar va taxminlarni taklif qilishdi. Biroq, bu nazariyalarning hech biri barchani bunga ishontira olmadi.

Aniqlangan FRB 121102 signallari hamma narsani o'zgartirdi. Astronomlar, ular takrorlanadigan tabiat tufayli, bu signallar qandaydir kataklizmning natijasi bo'la olmasligini tushunishdi.

Bir joyda va shunga o'xshash miqyosda takrorlanadigan kataklizmni tasavvur qilish qiyin. Shunday qilib, galaktikalararo qulashning nazariyalari va modellari tugatildi”, - davom etadi Chatterji.

Ehtimol, haqiqatan ham takrorlanadigan FRB signallarini yaratadigan hodisalar mavjud va shuning uchun olimlar hali ham umumiy tushuntirishga kela olishmagan. Biroq, aniq bilishning yagona yo'li - bu signallar kelishi mumkin bo'lgan joyni topish edi.

Manbani topish uchun Chatterji va uning olimlar jamoasi VLA (Juda Katta massiv) teleskopidan foydalangan. Bu Nyu-Meksiko shtatidagi 27 ta radio teleskopdan iborat bo'lib, u bitta ko'p vibratorli kompleks antenna sifatida ishlaydi. Shu paytgacha FRB signallari faqat bir vaqtning o'zida osmonning katta maydonlarini kuzatishga qodir bo'lgan bitta katta piyola radio teleskoplari yordamida aniqlangan.

Bu teleskoplar haqiqatan ham FRB signallarini aniqlash uchun yaxshiroq mos keladi, lekin ularning past aniqligi ularning manbasini qidirish radiusini toraytirishga imkon bermaydi. VLA radio teleskopi, o'z navbatida, 1,5 kilometrlik ulkan virtual teleskop vazifasini bajaradi, bu esa olimlarga FRB 121102 signallarining "uy manzili" ni aniqlash uchun zarur bo'lgan aniqroq tasvirlarni olish imkonini beradi.

Kosmosning bir qismiga mo'ljallangan juda katta teleskopli idish

VLAni belgilangan maydonga yo'naltirish orqali tadqiqotchilar ikkita qiziqarli tafsilotni topdilar. Birinchidan, bu sohada haqiqatan ham qandaydir radio signal manbai mavjud - ehtimol takrorlanuvchi FRB signallarining manbai.

Va ikkinchidan, bu erda kichik galaktikaga tegishli bo'lgan noaniq nurli imzo paydo bo'ldi. Olimlar spektral tahlil yordamida bu galaktikaning Yerdan qanchalik tez uzoqlashayotganini aniqlashga muvaffaq bo'lishdi.

Tadqiqotchilar harakat tezligini aniqlab, galaktika bizdan taxminan 3 milliard yorug'lik yili uzoqlikda joylashganligini aniqladilar.

Va bu erda FRB 121101 signal manbai joylashgan - bu Yerdan 3 milliard yorug'lik yili uzoqlikdagi kichik galaktika.

"Bu shunchaki aql bovar qilmas. Chunki bu ma'lumot sizga koinot bo'ylab 3 milliard yorug'lik yili bo'ylab sayohat qiladigan va oxir -oqibat bizning teleskoplar tomonidan tushadigan impulsni yuborish uchun qancha energiya kerakligi haqida darhol tasavvur beradi ", - tushuntiradi Chatterji.

Chatterji jamoasi radioning takrorlanishiga aynan nima sabab bo'lganini hali aniq bilmaydilar, biroq ularning taxminlari bor. Bu taxminlardan biriga ko'ra, manba galaktikaning markazida, yorug'lik tezligida zarrachalar oqimini "chiqarib yuboradigan" faol qora tuynuk bo'lishi mumkin. Vaqti-vaqti bilan, bu zarralar galaktikaga yaqin bo'lgan plazma pufagi bilan bug'lanib, eng yorqin chirog'ni yaratishi mumkin.

"Bizga bu model unchalik yoqmaydi, lekin bu ham mumkin", deydi Chatterji.

Portlashlarning yana bir mumkin bo'lgan izohi shundaki, FRB signallari nihoyatda kuchli magnit maydonga ega bo'lgan juda zich neytronli yulduzdan keladi. Boshqacha aytganda, magnetara.

Astronomlar allaqachon galaktikamizda yorqin radio impulslarini ishlab chiqarishga qodir magnetarlarni kashf qilishgan, lekin FRB 121101 kabi hech narsa ilgari kuzatilmagan. Shuning uchun, ehtimol, u erda bu impulslarni kuchaytiradigan va kuchaytiradigan narsa bor. Xuddi o'sha kattalashtiruvchi kabi, yorug'lik nurini chumolilarga qaratishga qodir.

Ehtimol, bu qandaydir plazma pufakchalari bo'lib, ular to'lqinlarni to'g'ridan -to'g'ri Yerga qaratib, ularni bir vaqtning o'zida nihoyatda yorqin qiladi. Haqiqatan ham juda mumkin. Biz bu erda hech qanday yangi fizik hodisalar yoki qonunlar yaratmayapmiz, - tushuntirishda davom etadi Chatterji.