Πέμπτη, 11 Ιανουαρίου 2018

Εξωγήινοι πίσω από μυστηριώδες ταχείες εκλάμψεις; Scientists Seek Origin of Powerful Radio Waves from Another Galaxy

Δεν το αποκλείουν οι αστρονόμοι. The 100-meter Green Bank Telescope in West Virginia is shown amid a starry night. A flash from the Fast Radio Burst source FRB 121102 is seen traveling toward the telescope. The burst shows a complicated structure, with multiple bright peaks; these may be created by the burst emission process itself or imparted by the intervening plasma near the source. This burst was detected using a new recording system developed by the Breakthrough Listen project. Image design: Danielle Futselaar

Οι αστρονόμοι αναρωτιούνται για το τι μπορεί να είναι ένα μυστηριώδες και μακρινό αντικείμενο στο διάστημα, που κατά περιόδους εκπέμπει τρομερά ισχυρές ταχείες εκλάμψεις ραδιοκυμάτων (Fast Radio Bursts-FRBs), τόσο έντονες που είναι ορατές σχεδόν σε όλο το σύμπαν.

Μάλιστα, προς το παρόν τουλάχιστον, δεν αποκλείουν την πιθανότητα το φαινόμενο να προέρχεται από κάποιο εξωγήινο πολιτισμό, αν και -όπως πάντα- θεωρούν πιθανότερη κάποια, άγνωστη έως τώρα, φυσική εξήγηση.

The 305-metre Arecibo telescope, in Puerto Rico, and its suspended support platform of radio receivers is shown amid a starry night. A flash from the Fast Radio Burst source FRB 121102 is seen: originating beyond the Milky Way, from deep in extragalactic space. This radio burst is highly polarized, and the polarized signal gets twisted as a function of radio frequency because there is an extreme region of magnetized plasma between us and the source of the bursts. Credit: Image design: Danielle Futselaar - Photo usage: Brian P. Irwin / Dennis van de Water/Shutterstock

Οι αρχικές παρατηρήσεις έγιναν από το μεγαλύτερο ραδιοτηλεσκόπιο του κόσμου, το Αρεσίμπο του Πουέρτο Ρίκο. Οι παρατηρήσεις που ακολούθησαν και επιβεβαίωσαν τα αρχικά ευρήματα, έγιναν από αστρονόμους του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια Μπέρκλεϊ με τη βοήθεια του μεγάλου ραδιοτηλεσκοπίου Γκριν Μπανκ της Δυτικής Βιρτζίνια, στο πλαίσιο του προγράμματος αναζήτησης εξωγήινης νοημοσύνης Breakthrough Listen.

Visible-light image of the host galaxy of the fast radio burst FRB 121102. Image via NRAO/ Gemini Observatory/AURA/NSF/NRC.

Οι νέες παρατηρήσεις έδειξαν ότι οι εκλάμψεις από το αντικείμενο FRB 121102 εμφανίζουν σχεδόν κατά 100% γραμμική πόλωση, κάτι τελείως ασυνήθιστο. Αυτό κατά πάσα πιθανότητα σημαίνει ότι η πηγή προέλευσης των FRBs βρίσκεται μέσα σε ένα καυτό αέριο (πλάσμα) με ισχυρό μαγνητικό πεδίο, όπως αυτό γύρω από μία μεγάλη μαύρη τρύπα.

The new study on fast radio bursts is featured on the cover of the January 11, 2018 issue of the journal Nature.

Η διεθνής επιστημονική ομάδα έκανε σχετική ανακοίνωση σε συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στην Ουάσιγκτον, καθώς και δημοσίευση στο περιοδικό Nature.

The twisted waves from a distant fast radio burst suggest the burst originates from a neighborhood with a strong magnetic field. This artist’s impression represents the burst in different radio wavelengths: blue is a shorter wavelength, red is longer. Credit: JINGCHUAN YU, BEIJING PLANETARIUM/NRAO

Οι FRBs είναι πολύ σύντομοι, γρήγοροι παλμοί ραδιοκυμάτων από άγνωστες πηγές, με αποτέλεσμα να αποτελούν ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της σύγχρονης αστρονομίας. Η συγκεκριμένη (FRB 121102) είναι η μοναδική μέχρι σήμερα πηγή που επαναλαμβάνεται τόσο συχνά.

Οι αστρονόμοι έχουν έως τώρα «πιάσει» πάνω από 200 τέτοιες ισχυρές ραδιο-εκπομπές από την ίδια πηγή, η οποία βρίσκεται σε ένα νάνο-γαλαξία σε απόσταση περίπου τριών δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη. Οι εκλάμψεις της εκτιμάται ότι, για να γίνονται αισθητές έως τη Γη από τόσο μακριά, είναι σχεδόν 100 εκατομμύρια φορές πιο έντονες από ό,τι ο Ήλιος.

One of FRB 121102’s radio bursts, as detected with the Arecibo telescope, and then converted to sound so one can hear the drift in the emission frequency with time. Credit: Andrew Seymour (NAIC, Arecibo)

Η σχεδόν πλήρης γραμμική πόλωση των ραδιο-εκπομπών έχει παρατηρηθεί μόνο σε ραδιοκύματα από ακραία μαγνητικά περιβάλλοντα, όπως οι υπερμγέθεις μαύρες στο κέντρο των γαλαξιών. Μια πιθανότητα, σύμφωνα με τους αμερικανούς και ολλανδούς επιστήμονες, είναι ότι το FRB 121102 είναι ένα μάγναστρο, δηλαδή ένα ταχέως περιστρεφόμενο άστρο νετρονίων με πολύ ισχυρό μαγνητικό πεδίο, το οποίο βρίσκεται κοντά σε μια μαύρη τρύπα.

Η διάρκεια των ραδιο-εκπομπών (από 30 εκατομμυριοστά έως εννέα χιλιοστά του δευτερολέπτου) δείχνει ότι η πηγή τους μπορεί να μην έχει διάμετρο μεγαλύτερη από δέκα χιλιόμετρα, δηλαδή όσο ένα τυπικό άστρο νετρονίων (πάλσαρ).

Μία άλλη εξήγηση είναι να πρόκειται για ένα μάγναστρο που αλληλεπιδρά όχι με μαύρη τρύπα, αλλά με ένα νεφέλωμα υλικών, όταν ένα μητρικό άστρο εξερράγη δημιουργώντας στη συνέχεια τόσο το μάγναστρο όσο και τα νέφη των υλικών.

An international team of astronomers has used two of the world's largest radio telescopes to show that a mysterious source of radio bursts is in an astonishingly extreme and unusual environment. This discovery suggests that the strange source is in the close vicinity of a massive black hole, or within a nebula of unprecedented power. Credit: NOVAastronomieNL

Όμως, ο αστρονόμος Βισάλ Γκατζάρ του Κέντρου Ερευνών Εξωγήινης Νοημοσύνης του Πανεπιστημίου Μπέρκλεϊ και του Breakthrough Listen δεν απέκλεισε μια πιο τολμηρή πιθανότητα: η πηγή των ραδιο-εκπομπών να είναι το ισχυρό σήμα ενός εξωγήινου πολιτισμού.

«Δεν μπορούμε να αποκλείσουμε τελείως την υπόθεση περί εξωγήινων γενικότερα για τις FRBs» δήλωσε ο Γκατζάρ. Γι' αυτό το λόγο, όχι μόνο θα συνεχισθεί η παρατήρηση της πηγής FRB 121102, αλλά και θα ακολουθήσει μελέτη και όλων των άλλων πηγών FRB (περίπου 30) που έχουν εντοπισθεί μέχρι σήμερα.

Πηγές:  “An extreme magneto-ionic environment associated with the fast radio burst source FRB 121102,” Nature 553, 182–185 (11 January 2018) doi:10.1038/nature25149 - http://earthsky.org/space/fast-radio-burst-121102-twisted-black-hole-supernova - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=932436