Виявлено надшвидкі радіовипромінювання тривалістю лише мільйонні частки секунди
Нещодавнє дослідження, опубліковане в журналі Nature Astronomy, присвячене відкриттю того, що астрономи називають “надшвидкими радіосплесками” – нового типу швидких радіосплесків (FRB), які, за визначенням команди, тривають не більше десяти мільйонних часток секунди або менше.
Традиційно вважалося, що FRB тривають лише тисячні частки секунди, але це дослідження ґрунтується на дослідженні 2021 року, в якому було висунуто гіпотезу, що FRB можуть тривати мільйонні частки секунди.
Це також відбувається після того, як астрономи нещодавно оголосили про відкриття найстарішого і найвіддаленішого FRB, який коли-небудь спостерігався, приблизно на відстані 8 мільярдів світлових років від Землі.
“Під час зустрічей нашої групи ми часто говорили про це”, – сказав Марк Снелдерс, який є доктором філософії в ASTRON і Амстердамському університеті (Нідерланди), а також провідним автором останнього дослідження і співавтором дослідження 2021 року.
“Випадково я дізнався, що існує загальнодоступний набір даних, який ми можемо використати для цього”.
Для дослідження команді вдалося отримати п’ять годин даних про відомий FRB під назвою FRB 20121102A, який був відкритий в листопаді 2012 року і розташований приблизно в трьох мільярдах світлових років від Землі, а також вважається першим відомим повторюваним FRB, згідно з дослідженням 2022 року.
Дані були отримані в рамках проекту Breakthrough Listen, який є всесвітньою науковою співпрацею, спрямованою на пошук доказів існування позаземного розуму, а саме з частини архіву відкритих даних Breakthrough Listen at Green Bank.
Отримавши дані, команда витратила перші 30 хвилин і розбила кожну секунду на 500 000 окремих зображень, а потім застосувала машинне навчання і програмні фільтри, щоб ізолювати викиди в даних і виявити вісім надшвидких радіосплесків тривалістю всього десять мільйонних часток секунди або менше. Для контексту, десять мільйонних часток секунди еквівалентні 0,0000001 секунди.
Дослідники зазначають:
“Виявивши і охарактеризувавши ці мікросекундні сплески, ми показали, що існує популяція надшвидких радіовипромінювань, які сучасні широкопольні FRB-пошуки пропускають через недостатню часову роздільну здатність. Ці результати вказують на те, що FRB відбуваються частіше і з більшим розмаїттям, ніж вважалося спочатку. Це також може вплинути на наше розуміння розподілу енергії, часу очікування і частоти спалахів”.
Хоча залишаються питання щодо того, як виникають ці надшвидкі радіовипромінювання, команда сподівається виявити ще більше надшвидких радіовипромінювань у майбутньому. Однак складність полягає в тому, щоб знайти файли даних, які можна розбити на 500 000 окремих зображень в секунду, оскільки деякі файли не мають необхідних специфікацій, щоб зробити таке розбиття можливим.
Довгострокова мета команди полягає в тому, щоб використовувати дані FRB для мапування простору, який існує між зірками і галактиками, що, як вони сподіваються, допоможе їм краще зрозуміти взаємодію між галактиками і газом у навколишньому середовищі.
FRB є одними з найзагадковіших небесних явищ, які коли-небудь вивчалися з моменту їхнього першого відкриття в 2007 році, і астрономи досягли неймовірних успіхів як у розумінні їхнього потенційного походження, так і в оцінці кількості FRB, що існують у Всесвіті. Зокрема, було виявлено, що більшість FRB походять з-поза меж нашої галактики Чумацький Шлях.
Однак у 2020 році астрономи виявили, що одним із джерел FRB є магнетара в нашій власній галактиці Чумацький Шлях. Крім того, хоча FRB 20121102A вважається першим відомим повторюваним FRB, дослідження 2023 року виявило 25 регулярно повторюваних FRB, знайдених за допомогою Канадського експерименту з картування інтенсивності водню (CHIME), який розташований у Британській Колумбії, Канада, і на сьогоднішній день виявив понад 1000 FRB.
Які нові відкриття про надшвидкі радіоспалахи FRBs зроблять астрономи в найближчі роки і десятиліття? Тільки час покаже, і саме для цього ми, науковці, і займаємось наукою!
Universe Today. Читайте оригінал статті.
