Odkryto źródło "obcych" sygnałów radiowych. Pomógł radioteleskop wypluwający 250 GB danych na sekundę

Co czyni je szczególnie intrygującymi, to ich ulotność. Radioteleskopy często wychwytują pojedyncze błyski. Samotny przekaz i żadnych powtórzeń. Sporadyczne są też sygnały powtarzające się, czasem nawet zgrupowane w klastrach po kilka. Jeżeli nie wiemy, że mają nadejść to ciężko je dobrze zbadać i np. ustalić źródło.

Szczęśliwym trafem od połowy września 2018 roku do końca października roku następnego dokładnie co 16,35 dnia, przez cztery dni, co godzinę coś wysyłało w naszą stronę serię błysków, a potem milknie na 12 dni. I tak miesiąc w miesiąc. Wówczas udało się wyśledzić, że sygnał dociera do Ziemi z odległej o 500 mln lat świetlnych galaktyki.

Co jednak, gdy sygnał się nie powtarza? W 2019 roku astronomowie pokazali, że i w tej sytuacji nie są bezradni. Sygnał FRB 180924 o olbrzymiej energii skondensowanej w krótki impuls radiowy długości kilku milisekund wypuściło coś z galaktyki wielkości Drogi Mlecznej odległej od nas o 3,6 mld lat świetlnych.

Nie mogąc przewidzieć skąd nadejdzie sygnał, po prostu zaczęto rejestrować błyski radiowe z całego widocznego nieboskłonu. Użyli do tego australijskiego radioteleskopu ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder), matrycy złożonej z rozstawionych równo obok siebie 36 anten odbiorczych o średnicy 12 metrów każda. Wspólnie produkują do 2,5 gigabajta danych na sekundę.

Zwykle trzeba tygodni by przeczesać tak dużą porcję informacji. W konsekwencji FRB wykrywa się już po fakcie. Ale nie w zeszłym roku. W 2019 pierwszy raz udało się złapać szybki błysk radiowy ”na gorącym uczynku”. Od tamtej pory dokonano tego jeszcze trzy razy. W konsekwencji astronomowie dostali do ręki zestaw bardzo cennych danych: spis galaktyk, które wyrzuciły z siebie owe sygnały.

- Podobnie jak przy wideokonferencji z kolegami widzimy za ich plecami wnętrza ich mieszkań, dostając tym samym mały wgląd w ich prywatne życie, oglądanie galaktyk z których pochodzą FRB może dać odpowiedź na pytanie o pochodzenie źródła tych sygnałów - wyjaśniła w informacji prasowej Shivani Bhandari, astrofizyk z australijskiego Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO).

Dzięki możliwościom technicznym oferowanym przez radioteleskop ASKAP, Bhandari i jej zespół namierzył z dużą precyzją miejsce emisji czterech jednorazowych błysków radiowych (FRB 180924, FRB 181112, FRB 190102 oraz FRB 190608).

Każdy wyemitowało nieznane źródło w galaktykach odległych nawet o miliardy lat świetlnych. Z tej odległości nie możemy dostrzec pojedynczych gwiazd, więc tą techniką bezpośredniego źródła sygnału też nie poznamy.

Otoczenie, kontekst, w którym powstały, też się liczy. Ważne jest np. czy powstały w ekstremalnych warunkach panujących koło czarnej dziury, a może wypuściło je coś z ”martwej” galaktyki. W ten sposób można zawęzić listę potencjalnych nadawców FRB.

Zdjęcie: CSIRO

Wspomniana czwórka raczej nie ma nic wspólnego z masywnymi czarnymi dziurami, tłumaczą odkrywcy, bo pochodzą z odległych rubieży swoich galaktyk. Ponoć każda z tych czterech galaktyk z których pochodzą sygnały przypomina naszą Drogę Mleczną. Czyli ”są dość duże i dość szybko produkują nowe gwiazdy”. Galaktyka z której pochodzi powtarzający się sygnał jest kompletnie inna.

Naukowcy spekulują, że za owymi czterema FRB mogą stać procesy łączenia się obiektów jak białe karły i gwiazdy neutronowe. Taką koncepcję wskazała inna astrofizyk z CSIRO, Elaine Sadler.

- Określenie pozycji źródła szybkiego błysku radiowego jest wielkim technicznym osiągnięciem, i niezwykle popycha do przodu naszą dziedzinę nauki – tłumaczy niezwiązana z tym odkryciem astrofizyk Jocelyn Bell Burnell, która jako pierwsza w 1967 roku odkryła pulsary. Dodaje, że choć do końca nie wiemy, co tam się dzieje, ale w końcu możemy wykreślać jakieś pozycje z listy.

Jan Sochaczewski