Naučnici su otkrili važan detalj u vezi sa misterioznim radio signalima koji stižu iz svemira

Naučnici su koristili najveći radio-teleskop na Zemlji da ispitaju nepoznato poreklo radio signala iz svemira koji se ponavljaju, ponekad pravilno poput sata, izveštava nova studija.

Zapažanja bi mogla da pomognu u razlikovanju hipotetičkih izvora ovih egzotičnih signala, poznatih kao brzi radio rafali (FRB), na osnovu magnetnih obrazaca utisnutih u njihovu svetlost.

FRB su neidentifikovani radio impulsi koji blistavo trepere svega nekoliko milisekundu, što može značiti da su posledica energetskih kosmičkih događaja. Prvi put su primećeni 2007. godine. Ovi rafali obično imaju izvor izvan Mlečnog puta, iako je jedan uočen u našoj galaksiji.

Neki rafali su jednokratni i nikada se više ne primete, dok se drugi ponavljaju i ponekad prate čudne periodične cikluse koji mogu trajati nedeljama ili mesecima. Iako su postojale spekulacije da bi FRB-ovi mogli biti poruke inteligentnih vanzemaljaca, preovladavajući konsenzus je da su to prirodni fenomeni koji su verovatno podstaknuti intenzivnim energetskim fenomenima koji se zatiču oko mrtvih ili umirućih zvezda.

Trenutno je poznato nekoliko desetina FRB-ova, svaki sa jedinstvenim svojstvima, što govori da postoji puno različitih mogućnosti za njihov nastanak. Astronomi predvođeni Li Dijem, profesorom na Nacionalnim astronomskim opservatorijama Kineske akademije nauka, identifikovali su ključni potpis polarizacije FRB-a, što je magnetni obrazac koji radio signali dobiju na osnovu okruženja u kome nastanu, a koji može pomoći da suzimo moguće izvore ovih rafala.

Istraživački tim zaključuje da svetlost koja je jako “uvrnuta” prolaskom kroz magnetna polja verovatno ukazuje na to da je izvor ovih signala nekakvo poremećno magnetno okruženje, kakvo se događa na primer prilikom smrti mlađih zvezda, kao što su ostaci nedavnih supernova ili magline koje okružuju mrtve zvezde zvane pulsari. S druge strane, urednija polarizacija implicira da je izvor FRB-a „u skladu sa okruženjem koje je manje turbulentno, gusto i/ili magnetizovano od onog kod drugih FRB-a, kao što bi se moglo očekivati kada je reč o starim zvezdama“, navodi se u radu objavljenom u četvrtak u časopisu Science.

„Informacije o izvorima FRB i njihovim okruženjima mogu se dobiti očitavanjem njihove polarizacije“, kaž Di i njegove kolege u novom istraživanju. "U ovoj studiji smo analizirali svojstva polarizacije 21 ponavljajućeg FRB izvora."

Tim je direktno posmatrao pet repetitora sa dva teleskopa i koristio postojeće studije da ispita preostalih 16. Zapažanja su snimili teleskop Robert C. Bird Green Bank u Zapadnoj Virdžiniji i sferični radio teleskop sa otvorom od pet stotina metara (FAST) u Pingtangu, u Kini. Sa prečnikom od preko 500 metara, FAST je najveći radio teleskop sa jednom antenom na Zemlji.

Di i njegove kolege u početku nisu pronašli tragove polarizacije u podacima dobijenim pomoću FAST-a, koji su uhvaćeni na nižim frekvencijama, što znači da su radio signali imali veće talasne dužine. Kada su pratili podatke iz drugih opservatorija na višim frekvencijama,uvideli su da je veća verovatnoća da će kraće talasne dužine pokazati polarizovane efekte magnetnih polja. Drugim rečima, ponavljajući FRB-ovi postaju „depolarizovani“ na nižim frekvencijama.

Istraživači kažu da se ovo može objasniti modelom usredsređenim na svojstvo koje se zove rasejanje mere rotacije, koje opisuje nepredvidive putanje kojima svetlost može da se kreće u intenzivnom magnetnom okruženju. Veće radio talasne dužine su verovatnije raspršene u različitim pravcima, što objašnjava zašto je tim primetio depolarizaciju na nižim frekventnim opsezima radio spektra u rafalnim podacima.

Efekat je bio konzistentan na repetitorima, ali različiti rafali su pokazali efekat na različitim opsezima spektra: na primer, FRB s rednim brojem 20180916B, koji emituje rafale u ciklusu od 16 dana, depolarizovan je ispod frekvencija od 200 MHz, dok je FRB 20121102A, koji se ponavlja na 157 dana, depolarizovan ispod 3,5 GHz.

FRB-ovi koji se depolarizuju na višim frekvencijama imaju veće šanse da imaju dinamičnije magnetno okruženje, što sugeriše da potiču iz burnih regiona koji okružuju sveže mrtve zvezde, prema studiji. Rafali koji se depolarizuju na nižim frekvencijama mogu poticati od ostataka starijih i prigušenijih populacija egzotičnih mrtvih zvezda.

„Repetitori sa velikim uočenim [raspršenjem mere rotacije] mogu biti više pogođeni turbulencijom, što dovodi do velikih fluktuacija elektronske gustine i magnetnog polja, što može objasniti raznolikost među repetitorima“, rekao je tim.

Nova studija dodaje još jedan deo slagalici ovih zagonetnih rafala, koji zbunjuju naučnike više od decenije. Međutim, ostaju mnoge misterije, uključujući pitanje da li jednokratni i repetitorni FRB imaju različito poreklo ili potiču iz sličnih mehanizama emisije.