Один телескоп обнаружил сотни загадочных радиосигналов из космоса

В период с 2018 по 2019 год Канадский эксперимент по картированию интенсивности водорода (CHIME) обнаружил 535 новых сигналов. Новый расширенный каталог быстрых радиовсплесков (FRB) позволит ученым лучше анализировать статистические данные.

В свою очередь, это поможет нам понять, откуда берутся эти загадочные всплески, и использовать их как инструмент для понимания более широкой Вселенной.

"До CHIME было открыто менее 100 FRB; теперь, после одного года наблюдений, мы обнаружили еще сотни", - сказала астрофизик Кейтлин Шин из Массачусетского технологического института и коллаборации CHIME.

"Со всеми этими источниками мы действительно можем начать получать картину того, как выглядят FRB в целом, какая астрофизика может управлять этими событиями и как их можно использовать для изучения Вселенной в будущем»".

Быстрые радиовсплески - это вспышки света в радиоволнах (в основном) на расстоянии миллионов световых лет от нас, которые длятся всего миллисекунды - настолько мощные, что в мгновение ока разряжаются до энергии 500 миллионов Солнц.

Первый был обнаружен в 2007 году, и с тех пор FRB остаются загадкой. Поскольку они такие краткие и (в основном) непредсказуемые, их действительно сложно изучать. Вам просто нужно смотреть в небо и надеяться, что вы смотрите в нужном диапазоне длин волн, чтобы поймать его.

Это то, чем занимается CHIME. Это фиксированный телескоп, состоящий из четырех параболических антенн для сверхширокого поля зрения, оптимизированного (среди прочего) для длин волн FRB. Он просто смотрит в небо в поисках сигналов. Это генерирует около 7 терабайт данных в секунду, которые обрабатываются на месте с помощью мощного настраиваемого коррелятора.

Новый каталог показывает нам, что FRB более или менее равномерно распределены по всему небу. Это говорит о том, что они повсеместны (и, извините, ксенофилы, гораздо менее вероятно, что сигналы исходят от инопланетных технологий) в космосе. Фактически, анализ этих данных показывает, что FRB, достаточно яркие, чтобы их можно было обнаружить телескопами, происходят с частотой около 9000 вспышек в день.

"Это прекрасная вещь в этой области - FRB действительно трудно увидеть, но они не редкость", - сказал физик Киеси Масуи из Массачусетского технологического института. "Если бы ваши глаза могли видеть вспышки радио так же, как вспышки фотоаппаратов, вы бы видели их все время, если бы просто посмотрели вверх".

Данные также подтверждают некоторые другие предыдущие наблюдения о FRB. Мы уже знали, что большинство FRB - это разовые сигналы, которые не повторяются, но некоторые из них все же повторяются. Это отражено в каталоге CHIME - команда обнаружила всего 18 ретрансляторов из 535 источников. Сигналы от этих ретрансляторов тоже немного отличаются: немного длиннее и сфокусированно.

В прошлом году впервые был обнаружен FRB, исходящий из нашей собственной галактики, от типа сильно намагниченной звезды, называемой магнетаром. Это, однако, не означало, что загадка была полностью раскрыта - все еще возможно, что существуют другие источники и астрофизические механизмы, производящие сигналы.

Разнообразие каталога CHIME согласуется с этой возможностью. Хорошая новость заключается в том, что астрономы лучше локализуют FRB не только в родных галактиках, но и в регионах этих галактик. Каталог CHIME предлагает больше кандидатов для локализации, что поможет нам связать типы FRB с космической средой, из которой они возникают.

Как мы видели в прошлом, FRB также могут быть мощными инструментами для исследования межзвездных и межгалактических сред. Поскольку сигнал становится поляризованным и рассеивается через все, через что он проходит, астрономы могут анализировать эти изменения, чтобы реконструировать это путешествие. В прошлом году команда использовала это как инструмент для отслеживания "пропавшего вещества" во Вселенной, диффузного газа в пустотах космоса, которые мы не можем легко увидеть.

Каталог CHIME поможет астрономам составить карту этих пространств более детально. "Имея большое количество FRB, мы можем надеяться выяснить, как газ и материя распределяются в очень больших масштабах во Вселенной", - сказал Шин. "Так что, помимо загадки того, что собой представляют FRB, существует также захватывающий потенциал FRB как мощных космологических зондов в будущем".