Šis darbas įrodo, kad nauji teleskopai su unikaliomis galimybėmis, pvz., ATA, gali suteikti naują kampą į išskirtines FRB mokslo paslaptis.

SETI instituto mokslininkų komanda atskleidė naujų įžvalgų apie kosminę paslaptį, vadinamą greitaisiais radijo bangomis (FRB). SETI instituto Alleno teleskopo masyve (ATA) atliktas FRB 20220912A pasikartojimo atradimas ir išsamus stebėjimas atskleidė šių kosminių signalų prigimtį.

FRB yra trumpi, intensyvūs radijo bangų blyksniai iš gilios erdvės. Nors dauguma pasitaiko tik vieną kartą, kai kurie „kartotojai“ siunčia signalus daugiau nei vieną kartą, dar labiau aptemdydami jų kilmės supratimą. Per 541 stebėjimo valandą mokslininkai aptiko 35 greitus radijo bangas iš kartotuvo FRB 20220912A. Stebėjimai, atlikti naudojant ATA, apėmė platų radijo dažnių diapazoną ir atskleidė įspūdingus modelius. Visi 35 FRB yra dažnių spektro apačioje, kiekvienas turi unikalų energijos parašą.

Visų FRB 20220912A pliūpsnių dinaminiai spektrai (arba „kaskadiniai“ modeliai) buvo aptikti naudojant Alleno teleskopo masyvą, dažnio vidurkio impulsų profilius ir laiko vidurkius.
Raudonai nuspalvintos sritys laiko eilučių diagramose nurodo konkrečių poslinkių laikotarpį, o raudonos vertikalios linijos žymi gretimų poslinkių ribas. Kreditas: SETI institutas

SETI instituto stebėjimų įžvalgos

„Šis darbas yra įdomus, nes jis patvirtina žinomas FRB savybes ir atrado kai kurias naujas“, – sakė dr. Sofia Shaikh iš SETI instituto, NSF MPS-Ascend podoktorantūros bendradarbė ir pagrindinė autorė. „Mes siauriname greitų radijo bangų šaltinį, pavyzdžiui, iki ekstremalių objektų, tokių kaip magnetarai, bet joks esamas modelis negali paaiškinti visų iki šiol pastebėtų savybių. Buvo puiku dalyvauti pirmojo FRB tyrimo, atlikto su ATA, dalimi. Šis darbas įrodo, kad nauji teleskopai su unikaliomis galimybėmis, pavyzdžiui, ATA, gali suteikti naują kampą į išskirtines FRB mokslo paslaptis.

Išsamūs rezultatai neseniai paskelbti žurnale Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniai pranešimai (MNRAS), rodo įdomų FRB elgesį. Šie dviprasmiški signalai rodo dažnio poslinkį žemyn, ryšį tarp dažnių juostos pločio ir centrinio dažnio bei serijos trukmės pokyčius laikui bėgant. Komanda taip pat pastebėjo tai, apie ką anksčiau nebuvo pranešta: per du stebėjimo mėnesius pastebimai sumažėjo centrinis sprogimų dažnis, o tai atskleidė netikėtą kosminį sklandymo švilpuką.

Du FRB 20220912A duomenų rinkinio parametrai – centrinis dažnis ir dažnių juostos plotis – vaizduojami per tam tikrą laiką MJD nuo kampanijos pradžios iki jos pabaigos (maždaug 60 dienų laikotarpis). Skydelis a) rodo, kad kampanijos metu centrinis FRB dažnis mažėja (su tinkamumo ir neparametrinių LOWESS gairių likučiais, rodomais mėlyna spalva). B skydelyje rodomas toks pat pralaidumo sumažėjimas laikui bėgant. Kreditas: SETI institutas

Be to, mokslininkai pasinaudojo šiais stebėjimais, kad numatytų ryškiausio FRB 20220912A lūžio tašką, nurodydami jų indėlį į bendrą kosminio signalo greitį. Tiesą sakant, šis konkretus objektas buvo atsakingas už nedidelę dalį visų galingų greitųjų radijo bangų danguje šių stebėjimų metu.

Tyrime taip pat buvo nagrinėjami laikini serijų sekos modeliai, ieškant pasikartojimo greitų radijo bangų viduje ir tarp jų. Nerasta jokio aiškaus modelio, išryškinančio šių dangaus reiškinių nenuspėjamumą.

Alleno teleskopo matricos vaidmuo

Šis darbas parodo svarbų ATA vaidmenį atskleidžiant greitų radijo bangų paslaptis. ATA turi unikalią galimybę vienu metu įrašyti daug dažnių kanalų, net jei jie yra plačiai išdėstyti – pavyzdžiui, kai vieni dažniai yra labai aukšti, o kiti – labai žemi. Tai leidžia atlikti neatidėliotinus patikrinimus atvykus FRB, kad būtų apribota, ką FRB daro aukštu ir žemu dažniu vienu metu. Nuolatiniai atnaujinimai žada daugiau galimybių matyti silpnus greitus radijo dažnius daugiau dažnių vienu metu, užtikrinant, kad ATA išliktų priešakyje plėtojant mūsų supratimą apie greitus radijo dažnius.

Alleno teleskopų masyvas (ATA), įsikūręs Hat Creek radijo astronomijos observatorijoje, Kalifornijoje, JAV. ATA valdo SETI institutas, ji sukurta kaip specialus technologinių parašų paieškos įrankis ir gali būti galinga priemonė pereinamiesiems veiksniams tirti. Kreditas: Joe Marvia

„Įdomu matyti, kad ATA dalyvauja FRB tyrimuose praėjus trejiems metams po atnaujinimo programos pradžios“, – sakė SETI instituto ATA projekto mokslininkas dr. Wael Farah ir bendraautoris. „ATA gali pasigirti unikaliomis galimybėmis, kurios naudojamos atliekant daugybę tyrimų, įskaitant greitas pereinamojo laikotarpio operacijas.

Šis svarbus atradimas yra svarbus žingsnis į priekį, siekiant atskleisti ekstremalių visatos objektų paslaptis. Mokslininkams toliau tyrinėjant visatą, kiekviena mūsų atrasta unikali savybė priartina mus prie šių įtikinamų kosminių signalų kilmės ir prigimties supratimo.

Nuoroda: „Pasikartojančio FRB 20220912A apibūdinimas naudojant Alleno teleskopo masyvą“, pateikė Sophia Z. Sheikh, Wael Farah, Alexander W. Pollack, Andrew B. V., Simeon, Muhammad A. Shama, Luigi F. Cruz, Roy H. Davisas, Davidas R. DeBoer, Vishal Gajjar, Phil Karn, Jamar Keetling, Wenbin Lu, Mark Masters, Pranav Premnath, Sarah Schultz, Carol Shoemaker, Gurmehar Singh ir Michael Snodgrass, Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniai pranešimai.
arXiv: 2312.07756