Трохи більше десяти років тому два астрономи виявили таємничі спалахи радіохвиль, які начебто проходили по всьому небу, часто затьмарюючи випромінювання інших зірок у галактиці. Відтоді таке вивчення, назване "швидкими спалахами" або FRB, щільно вивчається. Але ми досі не знаємо, чим вони викликані.
Радіотелескопи та радіохвилі
FRB були вперше виявлені 2007 року астрономами Дунканом Лорімером і Девідом Наркевичем. Дослідження проводилися в обсерваторії Паркс, Австралія. Дует учених був приголомшений, коли вони прорахували неймовірно яскравий спалах радіохвиль, що йшли з космосу. Цю дивну подію було названо вибухом Лорімера.
Відтоді було оголошено про відкриття близько 100 проявів FRB. Ми не змогли точно визначити їхнє місцезнаходження в інших галактиках. Очевидно, вони не відбуваються всередині Чумацького Шляху і повторюються в режимі реального часу. Тому не виключено, що швидкість поширення FRB - майже миттєва.
"В астрофізиці не так часто виникає новий феномен, якого ми справді не розуміємо, і ми маємо можливість дізнатися щось справді нове", - каже доктор Джейсон Хессельс з Амстердамського університету в Нідерландах.
Хессельс координував проєкт під назвою DRAGNET, який було реалізовано з 2014 по 2018 роки зі спостереження FRB. У проєкті використовували всі відомі радіотелескопи, зокрема низькочастотний LOFAR у Нідерландах, що спеціалізується на екзотичних зірках і FRB.
У той час, коли проєкт був запропонований у 2012 році, ми не були впевнені, що FRB були навіть реальністю. Тим не менш, у 2015 році проєкт зробив ключовий прорив. Було виявлено повторення в зоряному скупченні, названої FRB 121102.
Це відкриття дозволило астрономам припустити, що FRB походить від слабкої карликової галактики за 3 мільярди світлових років від Землі. Відтоді ми знайшли другий феномен, що повторюється, і наразі це все. Кожен спалах триває всього мілісекунду, але може випромінювати більше енергії, ніж 500 мільйонів сонць.
Таким чином, FRB 121102 чітко помітний на тлі будь-якої галактики. Коли FRB були вперше виявлені, вважалося, що вони можуть бути викликані катастрофічними подіями, такими як колапс нейтронних зірок - залишків ядер згорілих світил. Деякі вчені навіть заговорили про злиття "чорних дір". Однак той факт, що деякі FRB повторюються, означає помилковість такої гіпотези, хоча не заперечує варіантів пояснення.
Зоряні землетруси
Нейтронні зірки з надсильними магнітними полями, відомі як магнітари, можуть бути відповіддю на загадку швидких радіоспалахів (FRB). Ці зірки мають достатньо енергії для створення яскравих спалахів, які ми спостерігаємо як FRB. “Землетруси” на поверхні цих зірок можуть викликати розрив магнітного поля, що вивільняє величезну кількість енергії.
“Ця енергія проникає в увесь матеріал, що оточує магнітари, і це спричиняє шок, прискорює частинки, які виробляють радіоспалах, який ми спостерігаємо”, - пояснює доктор Хессельс.
Проєкт MeerTRAP, запущений з метою знаходження більше FRB, використовує радіотелескоп MeerKAT у Південній Африці. З липня виявляється від 3 до 5 джерел FRB щотижня.
Планується класифікація FRB. Наразі відомо, що деякі з них повторюються, а деякі ні, але причина цього невідома. “Існує також імовірність того, що FRB пройдуть через зовнішні області інших галактик, які лежать уздовж лінії огляду”, - припускає керівник дослідницької групи доктор Степперс.
Астрономи також займаються пошуком нейтронних зірок, що швидко обертаються, названих пульсарами, щоб перевірити альтернативні теорії гравітації. Якщо виявиться пульсар, що обертається навколо іншої зірки, зміни в його русі пояснять, як працює гравітація на вкрай великих відстанях. І, найцікавіше, що FRB може виявитися більше, ніж відомих зірок. Це викликає справжні запитання.
