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" чи FRB, щільно вивчається. Але ми досі не знаємо, чим вони викликані.
Радіотелескопи та радіохвилі
FRB були вперше виявлені 2007 року астрономами Дунканом Лорімером та Девідом Наркевичем. Дослідження проводились у обсерваторії Паркс, Австралія. Дует вчених був ошелешений, коли вони прорахували неймовірно яскраву спалах радіохвиль, що йшли з космосу. Цю дивовижну 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 реальної години. 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", - говорить доктор Джейсон Хессельс з Амстердамського університету в Нідерландах.
Хессельс координував проект під назвою DRAGNET, який було реалізовано з 2014 по 2018 роки зі спостереження FRB. У проекті використовували всі відомі радіотелескопи, зокрема низькочастотний LOFAR у Нідерландах, що спеціалізується на екзотичних зірках та FRB.
В той час, коли проект був запропонований у 2012 році, ми не були впевнені, що FRB були навіть реальністю. Тим не менш, у 2015 році проект зробив ключовий прорив. Було виявлено повторення у зоряному скупченні, названому FRB 121102.
Це відкриття дозволило астрономам припустити, що FRB походить від слабкої карликової галактики за 3 мільярди світлових років від Землі. Відтоді ми знайшли інший феномен, що повторюється, і наразі це все. Кожна 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 у весь матеріал, що оточує магнітарі, і це спричиняє шок, прискорює частинки, які виробляють радіоспалах, який ми спостерігаємо”, - пояснює доктор Хессельс.
Проект 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 вздовж 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 пояснюватиме, як працює гравітація на дуже великих відстанях. І, найцікавіше, що FRB може виявитися більше, ніж відомих зірок. Це викликає справжні запитання.
