Сигналы из космоса: Сигналы из космоса | Наука и жизнь

Раскрыта тайна пойманных в Китае радиосигналов из космоса

Чем закончилась китайская «сенсация»

Началось всё в июне 2022 года с публикации в издании Science and Technology Daily. Дело в том, что это официальный портал Министерства науки и технологий КНР. То есть это государственный очень серьёзный источник, и было бы странно, если бы там непонятно кто написал непонятно что. Что там было написано — кто успел, тот прочитал: спустя всего несколько часов после публикации материал молча удалили. Но цитаты разошлись по миру, а некоторые источники успели, судя по всему, скопировать и текст целиком.

Что же сказано: радиотелескоп Sky Eye (он же FAST) обнаружил радиосигналы и есть основания подозревать их искусственное происхождение. Сообщается, что сначала их поймали в 2019-м, а потом в 2022 году. Таким образом, это уже должно квалифицироваться как повторяющийся быстрый радиовсплеск.

Но совершенно непонятно, почему же нигде не фигурирует наименование объекта. Впрочем, имеется препринт статьи, в которой говорится, что речь идёт о сигнале из звёздной системы Кеплер-438. Она находится в созвездии Лиры, в 470 световых годах от нас, это по космическим меркам близко. Более того, у неё есть планета, довольно похожая на Землю, — Кеплер-438 b. При этом находится эта планета как раз в зоне обитаемости, то есть на таком расстоянии от звезды, на котором вода может быть в жидком состоянии.

По опубликованным данным, учёные пытаются уловить радиочастотные помехи (RFI, Radio frequency interference), создаваемые у самой поверхности небесных тел.

— Конкретный сигнал на частоте 1140,604 МГц от наблюдения в сторону Kepler-438 соответствует нашим первоначальным критериям отбора. Хотя мы ещё не определили точную причину этого сигнала, его поляризационная характеристика предполагает, что он, скорее всего, связан с RFI, — говорится в материале.

После удаления новости с правительственного сайта «на съедение» мировой общественности выставили главу китайской группы исследования внеземных цивилизаций Чжана Тонцзе. Забавно, что его должность звучит так, как будто существование этих самых внеземных цивилизаций — уже свершившийся факт. В общем, ему пришлось отдуваться и говорить, что ещё рано что-то утверждать, что это всё же могут быть земные помехи и так далее. Коллеги ему вторили. И даже уверяли, что это земные помехи.

Что в итоге: группа китайских учёных в сотрудничестве с коллегами из Университета Калифорнии в Беркли (США) оценила определённые характеристики полученных радиосигналов, а именно — их поляризацию. Поляризация радиоволн — это, в общих словах, то, как они распространяются в пространстве. По этому признаку распознают их происхождение или, по крайней мере, предполагают, откуда они могут приходить. Как пишут в опубликованной научной статье, сигналы от гипотетических жителей далёких планет ожидают видеть как линейно-поляризованные. Это значит, что волна идёт чётко в одном направлении и в одной плоскости.

Так вот, предполагаемый сигнал с Kepler-438 действительно такой. Но теперь учёные утверждают, что их такими вполне могли сделать земные радиочастотные помехи.

— Такие доказательства, как его поляризационные характеристики, почти способны исключить возможность его внеземного происхождения, — указано в публикации.

Кроме того, по мнению авторов исследования, это не такой уж уникальный радиосигнал: в ходе той же сессии наблюдений зафиксировали ещё восемь сигналов такого же типа поляризации. Впрочем, учёные признают, что у них немного другая частота. Более того, собственно говоря, источник этих восьми сигналов точно не установлен, то есть нельзя со 100-процентной уверенностью заключить, что они имеют земное происхождение.

Так что, вероятно, только сами учёные могут сказать, насколько эта статья является «железобетонным» опровержением того, что мы услышали братьев по разуму.

Что такое быстрый радиовсплеск

Это радиосигнал из космоса, который длится тысячные доли секунды, но за это время его источник выбрасывает такую энергию, которую Солнце вырабатывает за целый год. Во всяком случае так объясняет Китайская академия наук. В общем, это в любом случае какое-то выдающееся событие в мировом пространстве, оно выделяется на фоне всего остального, что происходит в космосе.

Обозначается оно в мировой астрофизике аббревиатурой FRB (Fast Radio Bursts, собственно, «быстрый радиовсплеск»). И каждому такому событию в каталогах приписывается много цифр, а иногда и букв. Они в основном обозначают дату обнаружения, а в некоторых случаях ещё и источник всплеска, то есть то место, откуда сигнал поступил.

Рисунок художника: быстрый радиовсплеск FRB 181112 от далёкой Галактики, в которой он возник, к Земле. Фото © Wikipedia

Первый в истории FRB обнаружили в 2007 году, это был объект у Малого Магелланова Облака, в трёх миллиардах световых лет, это в тысячу раз дальше соседней галактики Андромеды. Его обозначили как FRB 010724.

В наши дни быстрые радиовсплески улавливают несколько мощнейших радиотелескопов планеты, в частности канадский CHIME и китайский FAST (его ещё называют Sky Eye). И они ежедневно фиксируют десятки таких событий. А чтобы каждый из них изучить, нужно потратить много времени, потому научные статьи о них и выходят спустя год-два. У учёных горы работы, и эти горы только растут.

Преимущественно FRB — это событие единичное, то есть вспыхнуло и затихло навеки. Но бывает, что они повторяются с разнообразной периодичностью, такие особенно интересны. Но, даже если это и разовая акция, всё равно любопытно, что это такое? И вот насчёт этого пока нет абсолютно чёткой уверенности.

Главные подозреваемые — так называемые магнетары. Это особый тип нейтронных звёзд (о них подробнее чуть ниже) с особо сильным магнитным полем. Их существование достоверно подтверждено, по состоянию на середину 2021 года в космосе насчитали 24 магнетара, которые не вызывают сомнений.

Среди других версий — слияние двух нейтронных звёзд и блицары (это когда нейтронная звезда схлопывается в чёрную дыру). Некоторые учёные вообще говорят, что всё это в основном земные помехи. А другие считают, что среди множества этих радиовспышек вполне может оказаться сигнал искусственного происхождения, то есть послание либо какое-то проявление деятельности внеземной цивилизации.

Объект FRB 180916.J0158+65

Фото © Shutterstock

Это был первый в истории повторяющийся быстрый радиовсплеск. Его впервые наблюдали в 2010 году, с тех пор с него, конечно, не спускают вооружённых глаз. И, к примеру, с сентября 2018-го по октябрь 2019 года зафиксировали целых 28 раз подряд. Он повторяется с периодичностью 16 дней, а точнее, так: четыре дня испускает, 12 дней молчит. И установлено, что источник сигнала находится в галактике в направлении созвездия Кассиопеи, в 457 миллионах световых лет от нас. И галактика эта весьма похожа на наш Млечный Путь.

Объект FRB 121102

Здесь так: 90 дней подряд шлёт сигнал, 67 дней — пауза, то есть в общей сложности период 157 дней, без малого полгода. Источник — карликовая галактика в трёх миллиардах световых лет. Уж если из такой дали радиосигналы доносятся, то как-то даже страшно представить, насколько мощным должен быть источник. Учёные всё же склоняются, что это под силу только магнетару либо ещё какой-то супермощной звезде. Есть версия, что это излучение от сверхмассивной чёрной дыры проходит мимо пульсара, а, может быть, сигналы пульсара усиливаются при проходе сквозь туманность либо пояс астероидов.

Как нейтронные звёзды приняли за инопланетян

Фото © Shutterstock

В конце 1960-х годов учёные поймали необъяснимые на тот момент источники радиосигналов, которые повторялись, как пульс. При этом тщательное исследование позволило с уверенностью утверждать, что это не земные помехи, а именно сигналы из далёкого космоса. Это была мировая сенсация. Люди подумали, что внеземная цивилизация посылает нам сигналы. Их и назвали первоначально LGM — Little Green Men, «маленькие зелёные человечки».

Но потом выяснилось, что этот пульс идёт от нового для науки типа звёзд — нейтронных. Они очень-очень плотные и очень-очень маленькие: иная из них размером с какой-нибудь земной мегаполис. В них уже от такой плотности сами ядра атомов распались, то есть это адский сгусток субатомных частиц, в основном нейтронов. На самом деле это бывшее ядро массивной звезды, которая своё отсветила и эффектно сбросила с себя старую мантию, то есть взорвалась сверхновой. А ядро сжалось до невозможности и стало испускать мощнейшее радиоизлучение, при этом вращаясь вокруг своей оси на невероятных скоростях. А излучение, надо сказать, идёт от его полюсов. Так вот, по мере вращения получается так, что звезда всё время то поворачивается полюсом к нам, к наблюдателям, то прячет его. Поэтому это и выглядит как пульс. Поэтому нейтронные звёзды имеют второе название — пульсары.

Фото © Shutterstock

Что вызывает повторяющиеся быстрые радиовсплески?

Магнетары или другие естественные источники

Деятельность внеземной цивилизации

Большинство естественные, но некоторые — от инопланетян

Земляне притихли: почему крымский радиотелескоп больше не будет посылать сигналы в космос

Адель Романенкова

• Статьи
• нейтронныезвезды
• сигналы
• Вселенная
• Наука и Технологии

Комментариев: 3

Для комментирования авторизуйтесь!

Сигнал из космоса — ученые зафиксировали сердцебиение на расстоянии миллиардов световых лет от Земли

Тема дня

org/BreadcrumbList»>

1. Главная

2. Технологии

14 июля, 2022, 15:04

Распечатать

Источник сигнала находится на расстоянии миллиардов световых лет от Земли.

• Вам также будет интересно

  >

  • Прорыв в лечении рака: ученые сделали неожиданное открытие о метастазах

    15:16

  • Нобелевскую премию по медицине присудили за исследование эволюции человека
    Обновлено
    12:33

  • Астрономы объяснили странный наклон оси вращения Урана

    12:15

  • Ученые рассказали о самой быстрой птице на Земле

    11:33

  • Удар DART об астероид был сильнее, чем ожидалось – ученые

    01. 10 19:03

  • Компания Firefly Aerospace успешно запустила в космос ракету Alpha
    ► Видео
    01.10 17:55

  • Tesla показала прототип робота-гуманоида Optimus
    ► Видео
    01.10 17:04

  • Магнитные бури в октябре: ученые рассказали об опасных днях

    01. 10 14:11

  • NASA и SpaceX хотят продлить жизнь телескопа «Хаббл»

    01.10 12:37

  • Ученые нашли способ сделать жизнь человека лучше и дольше

    01.10 11:05

  • Крошечные роботы смогли очистить легкие мышей от пневмонии

    29.09 19:30

  • Ученые воссоздали облик женщины, которая жила 31 тысячу лет назад

    29. 09 18:16

Последние новости

• Украинские военные закрепляются на освобожденных от оккупантов территориях Херсонской области

  15:50

• Военные облигации теперь можно покупать через «Дію»

  15:48

• Прорыв в лечении рака: ученые сделали неожиданное открытие о метастазах

  15:16

• В Украине изменились тарифы на полисы автострахования «Зеленая карта»

  15:02

• Полностью готовыми к самой «сложной зиме» считают себя только 24% украинцев – опрос

  14:59

Все новости

Добро пожаловать!
Регистрация
Восстановление пароля
Авторизуйтесь, чтобы иметь возможность комментировать материалы
Зарегистрируйтесь, чтобы иметь возможность комментировать материалы
Введите адрес электронной почты, на который была произведена регистрация и на него будет выслан пароль

Забыли пароль?
Войти

Пароль может содержать большие и маленькие буквы латинского алфавита, а также цифры
Введенный e-mail содержит ошибки

Зарегистрироваться

Имя и фамилия должны состоять из букв латинского алфавита или кирилицы
Введенный e-mail содержит ошибки
Данный e-mail уже существует
У поля Имя и фамилия нет ошибок
У поля E-mail нет ошибок

Напомнить пароль

Введенный e-mail содержит ошибки

Нет учетной записи? Зарегистрируйтесь!
Уже зарегистрированы? Войдите!
Нет учетной записи? Зарегистрируйтесь!

Пришёл сигнал из космоса.

Какие астрономические сюрпризы преподнёс 2021 год | НАУКА: Подробности | НАУКА

03.01.2022 19:18

Ксения Мирная

Примерное время чтения: 4 минуты

437

Еженедельник «Аргументы и Факты» № 52. АиФ в Восточной Сибири 29/12/2021

С официального сайта ИГУ / Из личного архива

Астрономы называют уходящий 2021 год очень интересным, причём как для местной науки, так и для мировой. 2022-й тоже обещает быть насыщенным на события, приоткрывающие тайны Вселенной.

Как напомнил директор астрономической обсерватории ИГУ профессор Сергей Язев, в этом году было четыре затмения, но жители Приангарья могли наблюдать только одно из них — частное лунное затмение 19 ноября. Также недолго и неярко нам показалась комета Леонарда, которая появилась близко к горизонту уже в конце года. Не так много для любительской астрономии, зато важных для науки событий было более чем достаточно. 

Спрайты и блазары

— Летом во время грозы наша метеорная станция в Тункинской долине впервые зафиксировала так называемые спрайты — электрические разряды, которые происходят в атмосфере, почти в космосе, — рассказал Сергей Арктурович. — Это малоизвестное, редкое явление, которое было открыто в 1989 году. На наших снимках эти спрайты замечательно видны, причём в больших количествах, обычно их бывает меньше. 

Ещё одно событие мирового значения произошло 8 декабря на Байкале, где нейтринный телескоп зарегистрировал сигнал от объекта, который называется радиоблазар. Блазары — это активные ядра галактик, в которых происходят процессы, сопровождающиеся выделением большого количества энергии неясного происхождения. Из центров таких активных ядер вырываются джеты — струи плазмы, в которой частицы фокусируются почти со скоростью света. И радиоблазар, и спрайты иркутским учёным ещё предстоит изучать.  

Кроме того, в минувшем году ввели в строй 8-й кластер нейтринного телескопа на Байкале, в 2022-м планируют запустить ещё два кластера и в конце концов довести общий объём просматриваемого космического пространства до кубического километра. Также по проекту МГУ, но силами иркутских учёных запустили телескоп-робот «Мастер-600», у которого диаметр оптики 60 см — в полтора раза больше, чем у уже имеющихся роботов. Это не просто автоматически наводящийся по заданной программе телескоп, он способен автономно выбирать стратегию обзора неба и обрабатывать огромные потоки информации в режиме реального времени. 

В Тункинской долине завершили монтаж пилотного комплекса с гибридной системой детекторов площадью 1 кв. км, призванный непрерывно регистрировать гамма-излучения и другие частицы из космоса.

Фильм и книга от профессора Язева

Астрономы-любители также получили свою порцию «подарков». Теперь планетарий, расположенный в школе № 19 Иркутска, проводит программы не только для своих учеников, но и для всех желающих.

Здесь уже прошёл музыкально-познавательный вечер, когда под музыку Уильяма Гершеля — астронома и композитора XVIII века, исполненную на органе, читали лекцию о наблюдениях за космосом. В новогодние каникулы школьный планетарий будет работать в режиме нон-стоп. Кстати, по сценарию Сергея Язева специально для планетариев в прошлом году был изготовлен фильм «Солнце и жизнь Земли». А сейчас профессор работает над вторым полнокупольным фильмом об отечественной космонавтике, премьера запланирована на 4 октября, в годовщину запуска первого искусственного спутника Земли.

Также для школьников Приангарья учёные Иркутска выпустили очередное издание учебника по астрономии для 10-11 классов. Вышла в свет и книга «Иркутский транзит» (её издал Сергей Язев в соавторстве с иркутским журналистом Юлией Караваевой) про удивительные астрономические наблюдения в XVIII веке, когда профессор Попов — ближайший соратник Ломоносова — приехал в Иркутск и на месте нынешнего хлебозавода в деревянной башне наблюдал в телескоп прохождение Венеры по диску Солнца.  

— Мы рады тому, что наконец-то полностью развернулась экскурсионная деятельность в обсерватории института солнечной земной физики, — называет очередное приятное событие Сергей Язев. — Теперь можно ездить и в Саянскую обсерваторию на границе с Монголией. Благодаря этому Иркутск становится пунктом астрономического туризма.

Язев убеждён, что 2022 год будет не менее богатым на события. Конечно, будут затмения — два полных лунных и два частных солнечных. К сожалению, жители Приангарья не смогут их наблюдать. А вот сближение Венеры и Юпитера будет видно иркутянам 30 апреля.

астрономиянаукаобразование

Следующий материал

Также вам может быть интересно

• Наркопритон обнаружили полицейские в многоквартирном доме в Черемхово

• Несовершеннолетний пострадал в ДТП в Приангарье

Новости smi2. ru

Земляне получили зловещее послание из космоса, но не смогли записать

Комсомольская правда

НаукаНаука: Клуб любознательных

Алексей МОРОЗОВ

28 мая 2022 18:10

Нас хотели от чего-то предостеречь – но мы никогда не узнаем

Один раз, за триллионы часов наблюдений, земляне получили искусственный сигнал.Фото: Shutterstock

Вы постоянно читаете: «ученые получили таинственный сигнал из космоса». Но всегда это – природные сигналы. Разгадать, откуда он взялся, пока не можем, поэтому – «таинственный», но не искусственный. И только один раз, за триллионы часов наблюдений, земляне получили искусственный сигнал. Его искусственность наконец-то доказана. И надо же такому быть, что именно его мы не смогли записать.

Но по порядку.

С 1960-х годов прослушивание космоса в поисках сигналов от пришельцев превратилось в манию. К этому подключали лучшие приборы. Но – ждали быстрого результата. А его все нет. Вот просто нет ничего. Программа поиска пришельцев с помощью радио – SETI – ужималась по деньгам. К концу 1970-х в распоряжении программы была или сущая рухлядь, или недоразумения вроде телескопа Большое Ухо. Которому и повезло.

Чтобы показать студентам, что такое радиотелескоп, власти университета штата Огайо соорудили на стадионе дурковатую конструкцию, которая напоминала старые железные кровати, расставленные по периметру футбольного поля. Эта, с позволения сказать, антенна могла слышать только крошечный кусок неба. И – из-за косяков конструкции – еще один кусочек неба рядом. Небо поворачивается, и «подставляет» антенне то одну, ту другую свою часть. Двигаться и настраиваться, куда надо, эти «кровати», конечно, не могли.

Но все обстояло еще хуже. Сигнал-то надо записать. Там не было магнитофона, вообще ничего. Сигнал записывался принтером на бумажную ленту. Мееедленно-медленно. Если сигнал был слабым, принтер печатал «1» или «2». Если сильный, принтер принимался печатать буквы, от A до Z. Точной связи между сигналом и буквами нет. Все чисто прикидочно и примерно. Если бы в такой телескоп пульнули картинкой с телесигналом, он бы не смог разобрать бы изображения, а напечатал бы что-то вроде ASDKI, и все.

К слову, в астрономии почему-то везет именно таким «фрикам». Свет Большого Взрыва обнаружили на дурно спроектированной антенне, которую загаживали голуби. А Быстрые Сигналы, самое громкое открытие последнего времени – на австралийском недоразумении, где впритык к антенне шарашила микроволновка, и портила всю «малину» ученым, а те грели сэндвичи и даже не догадывались.

И вот это чудище подключили к программе SETI. «Ухо» работало круглосуточно. Принтер трещал и записывал. Из него вылезала лента. В помещение сутками никто не приходил. Потому что на ленте ничего интересного не было, и все забили. Раз в неделю там появлялся сонный ассистент, бегло просматривал ленту, которая к тому времени уже вилась на полу, зевал, и кидал бумагу в корзину.

15 августа 1977 года Джерри Эйман забежал, принялся раскручивать ленту, и вдруг встал, как пораженный громом. Принтер напечатал несколько букв. Сигнал был очень сильным, и очень коротким. Помните, у Уха был дефект – он потом «видел» эту же часть неба еще раз. Так вот, не увидел. Эйман написал на полях «вау» (ого! по-русски). Никто никогда не сомневался, что это послание пришельцев. Единственное принятое землянами. Но:

— мы толком не знаем, сколько оно длилось;

— мы его не записали на магнитофон, чтобы послушать;

— в нем была информация – но мы не в состоянии ее извлечь и расшифровать, это как смотреть на картину, будучи близоруким, с расстояния в сто метров без очков.

На днях ученые наконец установили, откуда пришло послание. Сделать это было непросто, потому что Ухо было слепым, грубо сориентированным, вдобавок, за лентой никто не следил несколько дней и по горячим следам ничего не записал.

Теперь сомнений нет: с нами хотела поговорить цивилизация, очень похожая на нашу. Потому что сигнал пришел от звезды, неотличимой от нашего Солнца.

Они собрали всю энергию, и один раз пульнули в нас послание. В нем они зашифровали все о себе. Кто они, как выглядят, чего достигли. Предостерегли. Посоветовали. А мы, как разинувшие рот дети, полюбовались «радиовспышкой» — красиво горит! И все. Возможно, это послание могло бы спасти нашу цивилизацию. Возможно, к нам летят другие пришельцы, вознамерившись нас убить. Кто знает. И мы уже не узнаем.

Эту область неба много раз слушали – ничего.

А Большое Ухо через несколько лет разобрали на металлолом. В самом деле, что делать с историческим прибором, который впервые услышал инопланетян. Ну не музей же там устраивать, в самом деле. Не смешите.

Несколько лет назад в Сети появилось аудио – вроде как тот самый сигнал ОГО. Его с энтузиазмом принялись скачивать и пересылать друг другу. Один любитель решил его как следует обработать, и вдруг расслышал… голоса людей. Мураши побежали по телу. А что они говорят? Плохо слышно… «Первый первый, я второй, полиция Аризоны, вызов на 47-ю». Сигнал оказался фейком: кто-то записал переговоры полицейских, обратил задом наперед, и добавил шумов. Еще раз: записи самого важного послания в истории человечества не существует.

Возрастная категория сайта 18+

Сетевое издание (сайт) зарегистрировано Роскомнадзором, свидетельство Эл № ФС77-80505 от 15 марта 2021 г.

И.О. ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА — НОСОВА ОЛЕСЯ ВЯЧЕСЛАВОВНА.

Сообщения и комментарии читателей сайта размещаются без
предварительного редактирования. Редакция оставляет за собой
право удалить их с сайта или отредактировать, если указанные
сообщения и комментарии являются злоупотреблением свободой
массовой информации или нарушением иных требований закона.

АО «ИД «Комсомольская правда». ИНН: 7714037217 ОГРН: 1027739295781
127015, Москва, Новодмитровская д. 2Б, Тел. +7 (495) 777-02-82.

Исключительные права на материалы, размещённые на интернет-сайте
www.kp.ru, в соответствии с законодательством Российской
Федерации об охране результатов интеллектуальной деятельности
принадлежат АО «Издательский дом «Комсомольская правда», и не
подлежат использованию другими лицами в какой бы то ни было
форме без письменного разрешения правообладателя.

Приобретение авторских прав и связь с редакцией: [email protected]

Есть контакт? Что стоит за «подозрительными» сигналами из космоса

Китайские астрономы из Пекинского педагогического университета обнаружили в космосе радиосигналы, потенциально являющиеся «технологическими следами межпланетных цивилизаций», сообщила в июне официальная газета министерства науки и технологий КНР. Известие взбудоражило энтузиастов космических исследований. Судя по предыдущим аналогичным находкам, обсуждения будут длиться еще месяцы и годы. Однако до сих пор у человечества нет убедительных доказательств наличия внеземной жизни. «Профиль» рассказывает, как движется поиск инопланетян и что на самом деле сообщают нам послания из глубин Вселенной.

• Какими бывают сигналы в космосе
• Какие сигналы ставят ученых в тупик
• Могут ли другие цивилизации считать наши сигналы
• Есть ли еще способ обнаружить внеземную жизнь

Какими бывают сигналы в космосе

Астрономы из США расшифровывают очередной сигнал из космоса и вдруг видят инструкцию по сборке звездолета с одним посадочным местом. Сконструировав его, главная героиня отправляется в путешествие к неизвестным мирам…

Это завязка голливудского блокбастера «Контакт» 1997 года. Подобных сюжетов придумано немало, ведь человек крайне любопытен. Эй, есть тут кто, во Вселенной?! Увы, этим любопытством пользуются масс-медиа, подающие каждый сигнал из космоса как неминуемую встречу с «зелеными человечками». Складывается ощущение, что человечество контактирует с ними по нескольку раз в год.

Мешает принятая фразеология. «Сигнал» и тем более «радиосигнал» ассоциируются с чем-то рукотворным, созданным специально для передачи информации. Часто к таким новостям липнут эпитеты «странный», «загадочный», «таинственный»…

На самом деле астрономы изучают вспышки, всплески, импульсы. Да и космическое «радио» отношения к разумной деятельности не имеет – речь идет об электромагнитном излучении в радиочастотном спектре. Его генерируют обычные астрофизические процессы. Это как пена, возникающая при ударе волны о берег.

Другое дело, что космос остается малоизученной сферой. И порой астрономы действительно «ловят» что-то, чему долго не могут найти объяснения. В этих случаях требуется прямо-таки детективное расследование.

С таких странностей и началась история обнаружения сигналов. В 1963 году США развернули серию спутников Vela для контроля за ядерными испытаниями СССР. Они должны были засекать гамма- и нейтронное излучение со стороны Земли. Сразу по выходе на орбиту показания детекторов стали зашкаливать. Вот только излучение шло… из глубин космоса.

Президент Джон Кеннеди осматривает макет спутника Vela во время посещения в 1962 году Национальной лаборатории Сандиа (SNL), 1962 год

Sandia Labs/Flickr

Впоследствии ученые выяснили, что во Вселенной огромное количество источников излучения на разных частотах. Планеты и звезды, галактики и туманности – по-своему «звучит» каждое небесное тело, имеющее магнитное поле. Эти «мелодии» (радиоволны, преобразованные в звук) можно послушать в Сети. Например, причудливый шепот Миранды, одного из спутников Урана. Или глухой колокольный звон Юпитера. Или шипящий гул Сатурна. Или тяжелый рокот с резкими порывами, который издает черная дыра. Эти записи сильно обработаны: в оригинале была бы очень низкая частота, которую не может уловить человеческий слух. Но даже в обработке звучит зловеще.

Кроме этого, есть разовые события, создающие мощный сигнал. Например, гамма-всплески, впервые зафиксированные спутниками Vela, – это последствия слияния нейтронных звезд или вспышки гиперновой звезды.

Какие сигналы ставят ученых в тупик

Обнаружив на конкретном участке неба новый сигнал, ученые начинают проверку: сканируют эту область в других диапазонах спектра (ультрафиолет, инфракрасный, рентген, гамма-лучи), пытаются поймать тот же импульс на других телескопах и так далее. Необычные форма (узкий диапазон захватываемых частот) и периодичность излучения – маркеры, по которым можно заподозрить его искусственное происхождение.

Астрофизик Джоселин Белл Бернелл, открывшая пульсары, на фоне телескопа Кембриджского университета, 1967 год

National Science & Media Museum/ Vostock Photo

Впервые ощущение близкого контакта возникло в 1967 году, когда в Кембриджском университете (Великобритания) зарегистрировали сигнал, повторяющийся через строго определенные промежутки времени. Его даже назвали LGM-1 (от Little Green Men – «Маленькие зеленые человечки»). Но последующие наблюдения показали, что сигнал поступает со звезды: у него отсутствовал доплеровский сдвиг, который был бы заметен, если бы источник находился на планете (где могут жить те самые «человечки»). В итоге выяснилось, что это мерцает пульсар – быстро вращающаяся нейтронная звезда, из полюсов которой исходят узкие пучки частиц.

С тех пор серьезные астрономы избегают говорить об инопланетянах. Но есть как минимум один проект, целиком занятый их поиском, – SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence, «Поиск внеземного разума»). Это объединение ученых-энтузиастов, которое когда-то финансировалось NASA, но в 1990-х правительство США утратило интерес к инопланетной теме, и с тех пор SETI существует на средства таких же энтузиастов из мира бизнеса. Проект делает упор как раз на изучении радиосигналов, ведь это наименее затратный способ передачи данных со скоростью света.

Самый нашумевший результат наблюдений в рамках SETI – узкочастотный сигнал, принятый в Университете штата Огайо в 1977 году. Его испускал точечный неподвижный источник, причем излучение шло на частоте 1420 МГц, на которой поглощает и отдает энергию водород, самый распространенный элемент во Вселенной (по представлениям SETI, разумные инопланетяне должны учитывать этот факт в обмене радиограммами). Доктор Джерри Эйман, увидев сигнал на бумажной расшифровке, написал на полях: «Wow!». Под этим именем сигнал и вошел в историю.

Гипотеза об искусственном происхождении «Wow!» до сих пор в ходу

Wikimedia Commons

Что же это было? Неизвестно. Ничего подобного позже обнаружить не удалось. А надежно интерпретировать единичный сигнал невозможно – научный метод строится на повторяемости опыта. Так что гипотеза об искусственном происхождении «Wow!» до сих пор в ходу. Недавно астроном-философ Альберто Кабальеро задался целью определить точный адрес источника «Wow!». Он проанализировал тысячи звезд на том участке неба, откуда пришел импульс, и определил наиболее похожую на Солнце: 2MASS 19281982-2640123 на расстоянии 1800 световых лет от нас.

Ад существует: как в глубинах космоса нашли самые жуткие экзопланеты

Но снаряжать туда экспедицию рано. Дело в том, что «Wow!» – лишь наиболее известный случай. Всего же за годы наблюдений накопились десятки «приветов» издалека, так и не получивших внятного объяснения. Например, еще одно открытие SETI – обнаруженный в 2003 году сигнал SHGb02+14a (по звуковой версии можно убедиться, как сильно он отличается от обычного космического шума).

Или «мистический рев», который обнаружили в 2006-м исследователи из Колумбийского центра исследовательских аэростатов NASA, запустившие на орбиту метеорологический зонд совсем с другими целями.

Или «интригующий сигнал» 2019 года, полученный от наших соседей – Проксимы Центавра, ближайшей к Солнцу звездной системы.

Или прошлогодняя сенсация – сигнал ASKAP J173608.2-321635, встречаемый только на частоте 888 МГц и только изредка. 13 раз с апреля 2019 года по август 2020-го, затем в феврале и апреле 2021-го – как будто передатчик, включаемый по особому распоряжению.

Остается непроясненной природа целой категории сигналов – быстрых радиовсплесков (fast radio-burst, FRB), открытых в 2007 году. Их особенность – сочетание огромной мощности и расстояния (1,6 млрд световых лет от нас и дальше). Если эти параметры еще можно объяснить взрывами звезд, то следующие открытия совсем озадачили ученых. В 2012–2015 годах выяснилось, что FRB из одного источника могут повторяться (значит, это не разовое событие), в 2019-м – что и вовсе могут иметь стабильный период в 16 дней. Исследователи склоняются к тому, что за FRB все-таки отвечает естественный процесс, но науке он пока неизвестен.

А иногда оказывается, что за сигналом стоит деятельность… нашей собственной цивилизации. «Проводить исследования космоса с поверхности Земли становится все сложнее. С каждым годом создается все больше радиопередатчиков. Радиочастотные помехи могут идти от сотовых телефонов, телевизионных антенн, радаров, спутников, а также прочей электроники и компьютеров, расположенных рядом с обсерваторией», – жалуется эксперт SETI Дэн Вертимер.

Самый забавный случай – мгновенные мощные сигналы на частотах 1,5–2 Ггц, впервые зафиксированные радиотелескопом Parkes в Австралии в 1998 году. Им дали красивое название – Перитоны, в честь мифического зверя из произведений Борхеса. Целых 17 лет потребовалось ученым, чтобы доказать, что Перитоны генерируются… микроволновками, расположенными в соседних помещениях. СВЧ-печи испускали сигнал в тот единственный момент, когда человек открывал дверцу работающего прибора, не дождавшись окончания нагрева. И то лишь в половине случаев. Это и затрудняло поимку «таинственного зверя».

Без Земли в иллюминаторе: сможет ли человек выжить на других планетах

Кстати, эксперты SETI списывают на земные помехи и новый сигнал, полученный китайскими астрономами. Сами китайцы пока воздерживаются от выводов. «Требуются дополнительные проверки и исследования, что может занять долгое время», – заявил руководитель группы Чжан Тунцзе. Любопытно, что интерес общественности к этой находке подогрело то, что новость о ней сразу удалили из китайского первоисточника. Но в принципе это обычная практика – засекретить результаты до времени, чтобы конкурирующие группы не перехватили открытие.

В конечном счете, даже получив сигнал, который они не в состоянии объяснить, ученые просто ждут и накапливают данные. Это специфика науки о космосе: версию об искусственном происхождении внеземного сигнала нельзя доказать – ее можно только опровергнуть.

К слову, примерно в 2027 году в астрономии должна начаться новая эра. Тогда стартуют исследования на Square Kilometer Array – гигантском радиотелескопе с площадью антенны свыше 1 квадратного километра. Этот мегапроект стоимостью 1,9 млрд евро задумали еще в 1990-х годах, а строить начали в 2018-м. Сократит ли он количество «белых пятен» в исследовании радиосигналов или, наоборот, увеличит?

Радиотелескоп Square Kilometer Array (SKA)

Mu Yu / XINHUA / AFP/ East News

Могут ли другие цивилизации считать наши сигналы

Такое предположение было сделано еще на заре космической эры. В 1962 году СССР отправил закодированное в азбуку Морзе послание в созвездие Весов. Его содержание было незамысловатым, всего три слова: «Мир», «Ленин», «СССР».

Обсерватория Аресибо, Пуэрто-Рико

Wikimedia Commons

С тех пор кампании по отправке символических «сигналов готовности» проводятся регулярно. Самая известная – передача послания Аресибо с одноименной обсерватории в Пуэрто-Рико в 1974 году. Оно содержало двоичный код, расшифровывающийся в серию схематичных рисунков: данные о Солнечной системе, внешнем виде землян, нашей ДНК и так далее. В 2001 году на поле с пшеницей в Великобритании появились похожие рисунки, только с изображением гуманоида вместо человека. Ученые поспешили заверить публику, что это подделка. По-другому и быть не может: до пункта назначения – созвездия Геркулеса – послание Аресибо будет лететь еще 25 тысяч лет!

Со временем подобные акции приобрели коммерческо-комический характер: в 1990-х с телескопа в Евпатории запускали то песни The Beatles, то рекламу чипсов… На этом фоне выделяется амбициозный проект Beacon in the Galaxy, который международная группа астрономов представила в марте этого года. Цель – отправить обновленную, более полную версию послания Аресибо в центральную часть Млечного Пути. В сообщении будут содержаться приглашение посетить Землю и наши подробные координаты.

На этом фоне общественность забеспокоилась: не слишком ли много мы передаем инопланетянам? Ранее похожие опасения высказывал покойный астрофизик Стивен Хокинг. По его мнению, землянам не стоит искать контакт с другой формой разумной жизни. «Если вы посмотрите на земную историю, то увидите, что контакты между цивилизациями, стоящими на разном уровне развития, чаще всего заканчивались катастрофой для менее развитых», – говорил он.

В итоге ученые SETI, отправляя очередную «эсэмэску» на одну из ближайших звезд, теперь отдельно объясняют прессе, что это совершенно безопасно (мол, высокоразвитая форма жизни, обитающая столь близко, давно бы нас заметила). Кстати, это еще одна тенденция: в последние годы послания адресуют соседним звездным системам (до 69 световых лет от Земли) – так есть хоть какой-то шанс дождаться ответа.

Но в целом не стоит обольщаться: его вероятность предельно низка. Главная проблема – мы не знаем, куда посылать сигнал. Если делать это равномерно во все стороны (используя изотропный излучатель), то мощность импульса быстро падает с расстоянием. Чтобы сохранить возможность различить информацию в космическом шуме, приходится фокусировать импульс и распространять в узком диапазоне направлений. Вторая проблема – частота передачи. Повысить шансы на ответ можно, если наладить безостановочную отправку. Но, как правило, это разовые мероприятия.

Если же предположить, что у инопланетян установлены бесконечно мощные приемники, то в принципе сойдет любой радиосигнал с Земли. Да, теоретически в космосе можно прослушать любые радиопередачи, когда-либо транслировавшиеся на нашей планете. Но и в этом случае расстояние, на которое они успели отлететь, не превышает 100 с небольшим лет существования радио. А это лишь крошечный уголок нашей галактики.

Есть ли еще способ обнаружить внеземную жизнь

Есть: исследовать экзопланеты. Так называют любую планету за пределами Солнечной системы (вплоть до начала 1990-х их наличие вообще не было доказано). Но больше всего нас интересуют планеты, похожие на Землю. Сейчас в каталоге NASA более пяти тысяч подтвержденных экзопланет, из них землеподобных (каменистых) – только 187. Дальше нужно определить, какие из них находятся в «зоне Златовласки» – таком расстоянии от своей звезды, на котором возможно наличие жидкой воды на поверхности. По расчетам ученых, это 59 небесных тел.

«Земля 2.0»: каковы шансы найти разумную жизнь на экзопланетах

Но и это не всё. Астрофизических факторов, которые определяют климат на планете, множество: местоположение, тип и размер звезды, отсутствие приливного захвата планеты, орбита в форме правильного круга, отсутствие газовых гигантов на соседних орбитах. А также оптимальный размер планеты: меньше Земли – вероятна потеря магнитного поля (как у Марса), больше Земли – парниковый эффект из-за плотной атмосферы (как у Венеры).

Вполне вероятно, что ни на одной из известных сегодня экзопланет мы бы не выжили. Но поиск только начинается. В нашей галактике триллионы планет, а недавно выведенный на орбиту телескоп Джеймса Уэбба позволит ускорить процесс (до этого планеты вычисляли по косвенным признакам, а Джеймс Уэбб сделает возможным прямое наблюдение). Излишне говорить, что поиск «запасного аэродрома» для нашей цивилизации – задача куда более прагматическая, чем контакт с инопланетным разумом.

Но если вернуться к теме внеземной жизни, то здесь успех не гарантирует даже идеальная «Земля 2.0». Такая планета должна выдержать проверку временем, а это в космосе самое трудное. То есть подходящий климат должен не только присутствовать сегодня, но существовать в неизменном виде миллиарды лет, чтобы жизнь успела зародиться и эволюционировать до разумных форм. Внезапная вспышка звезды или прилетевший астероид, и все пропало.

Впрочем, эта логика строится на допущении о том, что инопланетная жизнь в принципе имеет ту же химическую основу, что и земная: «строительными материалами» выступают углерод, водород и кислород. Между тем с конца XX века развивается альтернативная биохимия, приверженцы которой обсуждают иные способы существования: например, можно ли воду и углерод заменить на комбинацию кремний/аммиак?

А если да, то будут ли такие существа способны читать и отправлять радиосигналы?

В ситуации такой неопределенности не стоит сбрасывать со счетов ветвь исследований, которую можно условно назвать астрофизической схоластикой. Это уже чистая теория, задача которой – не найти инопланетян, а хотя бы понять правила игры, по которым мы что-то ищем в космосе. Яркий пример – уравнение Дрейка 1960 года, в котором сделана попытка статистически рассчитать количество внеземных цивилизаций, способных вступить в контакт с Землей. В 2012 году итальянский астроном Клаудио Макконе решил уравнение, вооружившись современными на тот момент данными. Его вывод – в Млечном Пути может существовать до 15 785 таких цивилизаций.

Ряд теорий исследуют закономерности развития жизни от простейших форм до разумных («Великий фильтр» Робина Хенсона) и далее до межпланетного владычества (Шкала Кардашёва). Цель – рассмотреть, могла ли какая-то из внеземных цивилизаций дойти до самоуничтожения или попросту не превратиться «из обезьяны в человека».

Самая свежая из «умозрительных» работ выдержана в духе времени. Месяц назад упомянутый выше Альберто Кабальеро выяснил, что земляне могут отправить сообщения на 18 тысяч планет в Млечном Пути без особого риска, что оттуда нагрянут инопланетяне и уничтожат нас. По его оценке, в галактике не более четырех «злобных» цивилизаций, с которыми лучше не связываться.

«В моих расчетах есть неизвестная – мы не знаем, как устроен разум инопланетян. У них может быть мозг с другим химическим составом, может отсутствовать эмпатия, или они могут быть кончеными психопатами», – уточнил Кабальеро.

Китайские учёные обнаружили сигналы инопланетной цивилизации

16 июня 2022
16:55

Юлия Рудый

Телескоп FAST (он же Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope) также называют Sky Eye, или «Небесный глаз».

Фото Ou Dongqu/ Xinhua/ZUMA/Nature.

Парадоксом Ферми учёные называют отсутствие видимых следов деятельности инопланетных цивилизаций, которые должны были бы уже давным-давно расселиться по всей Вселенной за миллиарды лет её существовани

Иллюстрация SETI Institute.

Космолог Чжан Тунцзе – главный «охотник за инопланетянами» в Китае.

Фото AGLC.

Отражатели обсерватории Arecibo (ныне разрушена), китайского телескопа FAST и российского «РАТАН-600» — крупнейшего в мире радиотелескопа с рефлекторным зеркалом диаметром 600 метров.

Иллюстрация Wikimedia Commons.

Исследователи сообщили о трёх «подозрительных» сигналах, один из которых исходил от экзопланеты. Они работают с данными одного из самых больших радиотелескопов планеты.

Интернет бурлит: китайские учёные опубликовали, а затем удалили сообщение об обнаружении трёх странных сигналов, которые можно было бы трактовать, как признаки существования инопланетной цивилизации.

Особенно интригующим выглядит тот факт, что один из сигналов можно было бы считать исходящим от экзопланеты.

Сигналы (так называемые » узкополосные радиосигналы») были обнаружены в данных гигантского телескопа FAST, который был возведён в провинции Гуйчжоу.

Отражатели обсерватории Arecibo (ныне разрушена), китайского телескопа FAST и российского «РАТАН-600» – крупнейшего в мире радиотелескопа с рефлекторным зеркалом диаметром 600 метров.

Иллюстрация Wikimedia Commons.

Согласно отчёту китайских учёных, опубликованному во вторник (14 июня) в издании Science and Technology Daily, официальной газете Министерства науки и технологий Китая, астрономы из Пекинского педагогического университета обнаружили «несколько случаев возможных технологических следов внеземных цивилизаций, пришедших из-за пределов Земли».

Пусть читателя не удивляет слово «педагогический» в названии университета. В данном случае это устоявшееся название, которое на английском языке звучит как Beijing Normal University. Это один из старейших университетов Китая, и изначально здесь обучали именно будущих учителей самого высокого класса.

Телескоп FAST начал сканировать глубокий космос в поисках радиосигналов, которые могут указывать на внеземную жизнь, в 2019 году. «Просеивая» собранные данные в 2020 году, исследователи обнаружили два подозрительных узкополосных радиосигнала потенциально искусственного происхождения.

Затем, в 2022 году, в ходе целенаправленного исследования известных экзопланет был обнаружен ещё один странный узкополосный радиосигнал, в результате чего общее число достигло трех.

Поскольку сигналы представляют собой радиоволны в узком диапазоне частот, которые обычно используются только самолётами и спутниками, они могли бы быть как-то связаны с инопланетными технологиями (произведены инопланетянами).

Однако учёные крайне редко выдают научные сенсации, а уж что касается внеземной жизни и подавно. Тем более не принято заявлять о своих выводах голословно, без документальных подтверждений (обычно публикуется полноценная научная статья). В данном случае китайцы, которые не скрывают своих планов во что бы то ни стало обнаружить иные цивилизации с помощью FAST, всё же оговорились, что их выводы являются предварительными и к ним следует относиться с осторожностью. Ведь анализ ещё не завершён.

«Эти несколько узкополосных электромагнитных сигналов отличны от тех, что наблюдались в прошлом, и в настоящее время команда работает над дальнейшим их исследованием», ‒ рассказал журналу Science and Technology Daily Чжан Тунцзе, главный научный сотрудник Китайской исследовательской группы внеземных цивилизаций Пекинского педагогического университета.

Дело в том, что все три сигнала могут иметь вполне земное объяснение и являться обычными… радиопомехами.

«Возможность того, что подозрительный сигнал является своего рода радиопомехой, также очень высока, и её необходимо дополнительно подтвердить и исключить. Это может занять много времени», ‒ отмечает Тунцзе.

После публикации данный отчёт учёных быстро распространился по китайской социальной сети Weibo. Также о нём рассказали несколько государственных СМИ Поднебесной. Причины его внезапного исчезновения остаются неясными.

К слову, обнародованные ныне сигналы — не первый случай, когда учёные были сбиты с толку радиоволнами из глубокого космоса.

В августе 1977 года в ходе поисков SETI учёными был обнаружен невероятно сильный минутный электромагнитный всплеск, который произошёл на частоте, которую, как подозревали астрономы, могла использовать инопланетная цивилизация.

Правда, последующие поиски в той же области космоса не дали результата. Более поздние исследования пришли к выводу, что сигнал мог исходить от похожей на Солнце звезды, расположенной в созвездии Стрельца. Мог, но реальный источник того сигнала до сих пор не известен.

Китайские астрономы хотят исключить радиопомехи, потому что в недавнем прошлом они уже сбивали с толку охотников за инопланетянами.

В 2019 году астрономы заметили сигнал, исходящий с направления от Проксимы Центавра — ближайшей звёздной системы (находится примерно в 4,2 световых года от нас). В этой системе есть по крайней мере одна планета, пригодная для поддержания на ней жизни в том виде, в котором мы её знаем.

Тогда сигнал тоже представлял собой «узкополосный» всплеск радиоволн. Однако более поздние исследования, опубликованные два года спустя, показали, что сигнал, скорее всего, был порождён каким-то неисправным объектом, который человечество ранее запустило в космос.

Точно так же другой известный набор сигналов, который когда-то считался исходящим от инопланетян, обнаруживали между 2011 и 2014 годами. Правда, потом оказалось, что он на самом деле был создан учёными, которые разогревали себе еду в микроволновой печи.

Китайцы планируют провести повторные наблюдения за странными сигналами, чтобы окончательно исключить любые радиопомехи и собрать как можно больше информации о них.

«Мы с нетерпением ждём, когда [телескоп FAST] первым обнаружит и подтвердит существование внеземных цивилизаций», ‒ заявил Тунцзе в интервью Science and Technology Daily.

В интервью порталу Space.com, Дэн Вертимер, заведующий кафедры астрономии и лаборатории космических наук Калифорнийского университета в Беркли, заявил: «Эти сигналы определяются радиопомехами. Они вызваны радиопомехами землян, а не инопланетян. Мы используем технический термин «радиочастотные помехи». РЧ-помехи могут исходить от сотовых телефонов, телевизионных передатчиков, радаров, спутников и так далее, а также от электроники и компьютеров рядом с обсерваторией, которые производят слабые радиопомехи».

Вертимер работает с исследователями Пекинского педагогического университета в рамках проекта SETI.

«Все сигналы, обнаруженные исследователями SETI до сих пор, исходят от нашей собственной цивилизации, а не от другой цивилизации, ‒ добавляет Вертимер. ‒ С поверхности нашей планеты становится все труднее проводить наблюдения SETI. Радиочастотное загрязнение усугубляется по мере того, как создаётся всё больше и больше передатчиков и спутников. Некоторые радиодиапазоны уже сейчас невозможно изучать в рамках проекта SETI».

Учёный, как и многие его коллеги, полагает, что, чтобы найти другие цивилизации, нам придётся возвести радиотелескоп на обратной стороне Луны. Там, куда радиопомехи с Земли пока ещё почти не добрались. Напомним, что спутник Земли всегда повёрнут к нам одной стороной из-за приливного захвата.

Добавим, что несоответствие между размером и возрастом Вселенной и очевидным отсутствием в ней (с нашей точки зрения) разумных форм жизни за пределами Земли, учёные называют парадоксом Ферми.

Парадокс получил своё название, так как, как считается, он был сформулирован в ходе случайного разговора с лауреатом Нобелевской премии по физике Энрико Ферми. Он во время обеда общался с коллегами и после размышлений над загадкой отсутствия сигналов инопланетных цивилизаций, визуальных или радио, заметил: «Вы не задумывались над тем, где все?».

Парадоксом Ферми учёные называют отсутствие видимых следов деятельности инопланетных цивилизаций, которые должны были бы уже давным-давно расселиться по всей Вселенной за миллиарды лет её существовани

Иллюстрация SETI Institute.

Ранее мы писали о том, как учёные смоделировали заселение нашей галактики разумной жизнью, как предложили сыграть с инопланетянами в игру и предположили, что наша вселенная создана в чьей-то гигантской лаборатории.

Больше важных и интересных новостей из мира науки и технологий вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».

Подписывайтесь на наши страницы в соцсетях. «Смотрим» – Telegram и Яндекс.Дзен, Вести.Ru – Одноклассники, ВКонтакте, Яндекс.Дзен и Telegram.

наука
Китай/КНР
астрономия
радиоволны
инопланетяне
новости
Самое читаемое

Ученые говорят, что

странных радиосигналов из глубокого космоса содержат признаки новой физики и крупные прорывы.

Подробнее →

Ученые обнаружили таинственные радиоструктуры посреди огромного скопления галактик, расположенного на расстоянии 800 миллионов световых лет, сообщается в новом исследовании.

Эти радиообъекты, некоторые из которых никогда раньше не наблюдались, бросают новый вызов нашему пониманию Вселенной и предлагают беспрецедентный взгляд на бурные регионы космической паутины, сети нитей и узлов, соединяющих Вселенную. Как пишут исследователи, наблюдавшие за источниками, в сопутствующем эссе: «Они бросают вызов существующим теориям как о происхождении таких объектов, так и об их характеристиках».

Advertisement

Протянувшееся на 300 миллионов световых лет южного полушария скопление галактик Abell 3266 является одной из крупнейших структур такого рода в локальной вселенной. Как место слияния нескольких скоплений, он открывает окно в последствия огромных космических столкновений, поэтому астрономы интенсивно изучали его в течение многих лет, особенно в рентгеновском и видимом свете.

Теперь ученые под руководством астрофизика Кристофера Рисли, научного сотрудника Болонского университета, изучили новые изображения Abell 3266, сделанные Австралийским телескопом с массивом квадратных километров (ASCAP) и Австралийским компактным массивом телескопов (ATCA), двумя из самые чувствительные радиообсерватории на Земле.

Данные восполняют «сравнительный недостаток подробных радионаблюдений» Abell 3266, впервые обнаруживая несколько радиоструктур и предоставляя «беспрецедентный» взгляд на некоторые другие, согласно исследованию, опубликованному в Ежемесячных уведомлениях Королевское астрономическое общество в понедельник. Открытия также дополняют почти десятилетний поиск Райсли по обнаружению радиогало, типа огромной диффузной структуры, наблюдаемой в центре некоторых скоплений галактик, среди других экзотических радиоисточников.

«Из тысяч известных скоплений только около 100, как известно, содержат некоторую комбинацию реликвий и/или ореолов, так что это довольно редкие и загадочные объекты», — сказал Райсли в электронном письме. «Нам нужно найти больше из них, чтобы быть действительно уверенными, что мы понимаем детали того, как они генерируются».

Реклама

Недавно наблюдаемые структуры в Abell 3266 включают огромное радиоореол, который «окончательно обнаружен здесь впервые» и содержит «протяженный центральный диффузный «гребень», который мы пока не можем классифицировать», согласно изучение.

Исследователи также исследовали так называемый «неправильный реликт», дугообразную структуру со странной вогнутой формой и другими особенностями, которые никогда не наблюдались в подобных объектах, а также «ископаемый источник плазмы», который был созданный мощными взрывами ушедшей сверхмассивной черной дыры, которая с тех пор растворилась во тьме.

Даже будучи опытными радиоастрономами, команда реагировала на потусторонние объекты с «возбуждением, удивлением и немалым замешательством», — сказал Рисли.

«Было определенно много реакций типа «какого черта?» и «почему это так выглядит?», — вспоминал он. «ASKAP — это революционный телескоп, каждый раз, когда вы смотрите на глубокое изображение, вы находите что-то новое и необычное. Это часть того, что делает нашу работу такой сложной, но такой увлекательной. Я астроном-наблюдатель, а не теоретик, поэтому задача объяснения того, что мы видим, в контексте того, что мы знаем (или думаем, что знаем) из теории, действительно интересна».

По мнению исследователей, радиоископаемое очень древнее. И хотя у них есть приличное преимущество в том, откуда оно взялось, «наши лучшие физические модели просто не могут соответствовать данным», — написали они. «Это выявляет пробелы в нашем понимании того, как развиваются эти источники — пробелы, которые мы пытаемся заполнить».

Реклама

«Окаменелость представляет собой конечную стадию эволюции радиогалактики, — объяснил Рисли. «Мы знаем, как эти вещи стареют, поэтому мы знаем, как должна измениться форма спектра. Наши данные означают, что этот источник очень старый — черная дыра, которая когда-то питала окаменелость, отключилась очень-очень давно».

«Чрезвычайно сложно понять, откуда взялась эта старость, потому что мы можем наблюдать лишь очень короткую часть их эволюции», — продолжил он. «Я думаю, что единственная причина, по которой мы действительно можем его увидеть, заключается в том, что он существует в кластерной среде — плотная плазма, в которой он живет, обеспечивает некоторую дополнительную энергию, чтобы держать его видимым немного дольше».

Tech

Ученые обнаружили в космосе огромную и загадочную структуру в форме медузы

Бекки Феррейра

04.06.21

тривиально объясняется текущими сценариями образования радиореликвий», — говорится в исследовании. Хотя ученые знают, что реликвии освещаются ударными волнами, которые проходят через скопления, спектр перевернутой реликвии не скатывается по частоте, как все другие структуры в своем роде, а вместо этого показывает резкие разрывы в световой картине, которые «не могут быть обнаружены». объяснил любой из теоретиков, с которыми я разговаривал, — сказал Ризли.

«Это убедительно свидетельствует о том, что мы смотрим на новую и необычную физику с «неправильным» реликтом, — добавил он, — и поэтому нашим теоретикам приходится вернуться к чертежной доске, чтобы объяснить, как можно получить спектр, как то, что мы видим. Это чрезвычайно захватывающая задача!»

Реклама

Свойства этих причудливых радиоисточников, похоже, не согласуются с нашим нынешним пониманием происхождения и эволюции подобных структур. Многие из этих загадок могут быть решены с помощью будущих наблюдений ASKAP и ATCA, а также с помощью огромного проекта, известного как Массив квадратных километров (SKA), который станет самой чувствительной радиообсерваторией на Земле, когда он будет завершен где-то в этом десятилетии.

Скопления галактик находятся «на пересечениях крупномасштабной структуры Космической паутины Вселенной», говорится в исследовании Рисли и его коллег, которое представляет собой взаимосвязанную сеть нитей темной материи невероятных размеров, охватывающую всю Вселенную. .

Хотя будет приятно просто получить больше информации об этих странных объектах, есть и более важные вопросы, которые можно решить, изучая радиовселенную, такие как необъяснимое происхождение космического магнетизма.

— Нам, наблюдателям, нужно тесно сотрудничать с теоретиками, — сказал Рисли. «Наши модели хороши только в том случае, если они продолжают выдерживать проверку, и когда новые данные бросают вызов этому, нам нужно понять, почему. Реликвия «неверного пути» бросает вызов тому, что, как мы думали, мы знали, поэтому нам нужно понять, какие условия необходимы для создания чего-то подобного этому объекту.

«Может быть, это что-то уникальное для окружающей среды этого кластера, может быть, это что-то особенное в геометрии слияния, может быть, это особенно необычное сочетание свойств», — заключил он. «Мы пока не знаем, но мы пытаемся выяснить».

Серьезно, что создает все эти загадочные космические сигналы?

Астрономия может быть чем-то вроде классической настольной игры Clue. Ученые исследуют обширный, но в конечном счете ограниченный мир, собирая информацию и проверяя теории о большой тайне. Вы не можете охватить каждый угол, но при правильном сочетании стратегии и удачи вы можете собрать достаточно подсказок, чтобы сделать обоснованное предположение о четком ответе — кто, где и как — заключен в маленьком желтом конверте в центре. все это.

Только вместо выдуманного убийцы астрономы пытаются отследить источник странных вспышек радиосигналов, долетающих до Земли из глубин космоса.

За последние 15 лет ученые обнаружили сотни таких вспышек, известных как быстрые радиовсплески (FRB). Сигналы интенсивны и мимолетны. Они приходят со всех сторон в ночном небе и подкрадываются к нашим телескопам. Большинство из них одноразовые, их больше никогда не увидишь. Несколько «повторяющихся FRB» появлялись более одного раза. Астрономы собрали столько доказательств, сколько смогли, и проследили примерное происхождение FRB в огромном особняке, которым является наша Вселенная. Почти все они происходят из далеких галактик, и пока только один возник где-то в нашем собственном Млечном Пути. Но астрономы до сих пор не выяснили, кто это и как; они не знают наверняка, какие астрофизические объекты производят эти мощные излучения радиоволн.

Но астрономы нашли новую заманчивую подсказку.

Группа исследователей обнаружила новый FRB из галактики в нескольких миллиардах световых лет от Земли, и этот более странный, чем все остальные. Большинство вспышек длятся всего несколько миллисекунд, пульсируя с такой интенсивностью, что сияют так же ярко, как галактики, прежде чем исчезнуть. Но это излучение радиоволн длилось примерно в 1000 раз дольше: целых три секунды. И было что-то необычное в самом сигнале. Астрономы обнаружили небольшие импульсы с пиком примерно каждые 0,2 секунды в пределах трехсекундного всплеска. Исследователи ранее обнаружили источник FRB, который следовал различимой схеме, производя мерцания продолжительностью в миллисекунды в течение нескольких дней, прежде чем затихать, а затем снова возобновляться. Но сами вспышки были случайными. Это был первый раз, когда сам сигнал демонстрировал такой точный ритм.

«В мире FRB это, безусловно, большая новость», — сказала мне Сара Берк-Сполаор, астроном из Университета Западной Вирджинии, изучающая FRB и не участвовавшая в новом обнаружении. «Главный вопрос, который мы все еще задаем с FRB: что их делает? Такая строгая периодичность была бы важна».

Существование такой картины подтверждает растущее количество свидетельств того, что виновником FRB является нейтронная звезда, оставшееся ядро ​​некогда гигантской звезды, которая сожгла свое топливо. Профессор Плам может быть пульсаром, типом нейтронной звезды, которая быстро вращается и испускает лучи излучения со своих полюсов. Или мисс Скарлет могла быть магнетаром, другим видом нейтронной звезды, известной своими мощными магнитными полями. «Очень сложно изобрести такие естественные часы, но пульсары — единственные известные излучающие объекты с достаточным импульсом, чтобы вести себя таким образом», — сказал Берк-Сполаор.

У исследователей, стоящих за обнаружением, не было достаточно, чтобы окончательно привязать FRB к пульсару, сказала мне Шами Чаттерджи, астрофизик из Корнельского университета и соавтор нового исследования. У них также нет хорошего объяснения, почему этот сигнал был таким интенсивным. Возможно, невидимые гравитационные силы усиливали излучение пульсара, когда он направлялся в нашу сторону, делая его ярче для радиотелескопов. Или, может быть, в магнетаре произошла гигантская вспышка. Последнее обнаружение имеет некоторое сходство с радиоизлучением пульсаров и магнетаров, найденных в нашей собственной галактике Млечный Путь, но странный новый сигнал кажется еще более странным. «Все это очень своеобразно, — сказал Чаттерджи.

Примерно в это же время вы можете подумать: Итак, у астрономов есть подозрения относительно того, что ответственно за FRB, но они не раскрыли дело. Добавьте к этому обнаружение удивительно четкого узора, и вы можете задаться вопросом: Могли ли это быть инопланетяне? Извините, нет. «Периодические сигналы очень и очень распространены из обычных астрономических источников», — сказала мне София Шейх, астроном из Института SETI, которая занимается поиском признаков передовых технологий за пределами Земли. К таким источникам относятся пульсары и магнетары. «Если бы источник выдавал цифры числа пи, последовательность Фибоначчи или что-то в этом роде, то это была бы история SETI», — сказал Шейх.

Если пульсары действительно могут производить FRB, астрономы могут изучать эти вспышки, чтобы помочь им решить другие космические загадки. Ученые уже использовали ритмы менее загадочных пульсаров Млечного Пути в качестве своеобразных астрофизических часов, позволяющих решать такие разнообразные задачи, как измерение массы Юпитера, изучение свойств пространства между звездами и даже обнаружение экзопланеты, созданной алмаза, сказал Берк-Сполаор. В случае с алмазной планетой, которая также началась с необычного сигнала, подсказки быстро сошлись: когда астрономы заметили некоторые интригующие изменения в радиоизлучении пульсара на расстоянии 4000 световых лет, они поняли, что лучшим объяснением было присутствие ближайшей планеты. Согласно их анализу, планета в основном состоит из углерода и кислорода и достаточно плотна, чтобы кристаллизоваться в алмазный мир.

Астрономы надеются, что они наткнутся на другие FRB, подобные этому, в поисках наших космических земель. Канадский телескоп, обнаруживший этот всплеск, постоянно ищет новые, и будущие обсерватории могут обнаруживать тысячи таких вспышек каждый месяц. «Каждый шаг на пути к FRB, каждый ответ, который мы получили, сопровождается еще большим количеством вопросов», — сказал Берк-Сполаор. «Это обнаружение делает то же самое». Астрономы до сих пор искали только FRB, которые длятся несколько миллисекунд, потому что они не думали, что вспышки могут длиться намного дольше, и возможно, что «мы могли упустить кучу FRB, длящихся несколько секунд», — Викрам Рави, астроном. из Калифорнийского технологического института, который не участвовал в новом исследовании, но изучает FRB, сказал мне. История FRB — это долгая игра, и теперь ученые знают, что следует ожидать внезапных поворотов. Секретный конверт остается нераскрытым, но астрономам еще предстоит обыскать множество космических комнат, и каждый ход обещает открыть новую подсказку.

«Странный сигнал» исходит из Млечного Пути. Что вызывает это?

Что вызывает быстрый радиовсплеск?
(Изображение предоставлено: 00one через Getty Images)

Все о космосе

(Изображение предоставлено Future)

Эта статья предоставлена ​​вам Все о космосе (открывается в новой вкладке) .

Журнал «Все о космосе» (открывается в новой вкладке) отправляет вас в захватывающее дух путешествие по Солнечной системе и за ее пределы, от удивительных технологий и космических кораблей, позволяющих человечеству выйти на орбиту, до сложностей космической науки. .

13 лет астрономы считали себя счастливчиками. Они изучали быстрые радиовсплески (FRB) из-за пределов нашей галактики, а потом им повезло еще больше. 28 апреля 2020 года два наземных радиотелескопа зафиксировали интенсивный импульс радиоволн в Млечном Пути. Это был первый случай, когда FRB был обнаружен в нашей галактике, и, несмотря на то, что он длился всего лишь миллисекунду, его было почти невозможно пропустить.

Расположенный всего в 30 000 световых годах от Земли, FRB был обнаружен Канадским экспериментом по картированию интенсивности водорода (открывается в новой вкладке) (CHIME) и Обзором переходного астрономического радиоизлучения 2 (STARE2). «CHIME даже не смотрел в правильном направлении, и мы по-прежнему видели его громко и ясно нашим периферийным зрением», — сказал Киёси Масуи, доцент кафедры физики Массачусетского технологического института. «STARE2 тоже видел это, и это всего лишь набор из нескольких радиоантенн, буквально сделанных из форм для торта».

Открытие, сделанное в апреле 2020 года, также примечательно тем, что это самый мощный радиовсплеск, который астрономы когда-либо регистрировали в Млечном Пути. Но что делает его самым захватывающим, так это то, что ученые теперь ближе к определению происхождения FRB. «Они удалены от нас на миллиарды световых лет, что значительно усложняет их изучение», — говорит докторант по физике Прагья Чавла из Университета Макгилла в Канаде. «Теперь есть один рядом.»

Когда впервые были обнаружены быстрые радиовсплески?

FRB были впервые обнаружены в 2007 году, когда Дункан Лоример и Дэвид Наркевич изучали данные, полученные с помощью радиотарелки Parkes в Австралии. Тем не менее, одна из основных проблем с обнаружением FRB, помимо того, что большинство из них были так далеко, заключается в том, что они очень мимолетны.

В идеале астрономы должны обнаружить объект и сфокусировать на нем один или несколько различных телескопов. Но эфемерный характер этих всплесков исключает любую такую ​​возможность. Действительно, несмотря на то, что они в 100 миллионов раз мощнее Солнца (за несколько тысячных долей секунды высвобождая столько же энергии, сколько Солнце за 100 лет), они были и исчезли в мгновение ока.

Но, несмотря на такие трудности, астрономам удалось создать банк знаний о FRB, большая часть которого основана на десятках зарегистрированных событий за пределами нашей собственной галактики. Во-первых, мы знаем, что это яркие вспышки радиосвета, длящиеся от микросекунд до миллисекунд. «Поиск их по всему небу также предполагает, что тысячи таких вспышек происходят в небе каждый день», — добавил Чавла.

Мы также знаем, что большинство из них происходят с расстояния в миллиарды световых лет. Но хотя для объяснения происхождения FRB были предложены десятки моделей — от нейтронных звезд до белых карликов и космических струн — они так и остались загадкой. Огромное количество человеческого времени и энергии было потрачено на то, чтобы выяснить, какими именно они могут быть.

О чем говорит сигнал Млечного Пути?

В настоящее время данные наблюдений позволяют предположить, что источником FRB, скорее всего, является магнетар — тип молодой нейтронной звезды, рожденной из угольков сверхновых. (Изображение предоставлено: MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY через Getty Images)

(открывается в новой вкладке)

Обнаружив FRB в Млечном Пути, астрономы укрепляют свои теории. «Ну, мы знаем, что они происходят из очень маленьких источников — размером не более нескольких сотен километров», — сказал Масуи. «И наиболее вероятными источниками являются нейтронные звезды, поскольку они очень маленькие и очень энергичные».

Проведена изящная космическая детективная работа с использованием данных других телескопов, наблюдающих за тем же участком неба, который мы собираемся увидеть. Данные наблюдений в настоящее время позволяют предположить, что источником FRB, скорее всего, является магнетар — тип молодой нейтронной звезды, рожденной из углей сверхновых с магнитным полем в 5000 триллионов раз более мощным, чем у Земли, что делает их самыми мощными магнитами во Вселенной.

Знаете ли вы?

В течение первого года работы (между 2018 и 2019 гг.)), CHIME обнаружил 535 новых быстрых радиовсплесков.

Но как был сделан этот вывод? Чтобы объяснить это, мы должны рассмотреть работу по изучению FRB в отношении магнетаров, которые, как известно, излучают высокоэнергетическое электромагнитное излучение, особенно гамма-лучи и рентгеновские лучи. Оба они извергаются кратковременными вспышками, и было предположение, что радиоволны могут излучаться в таком процессе, который определил бы магнетары как источник FRB.

Когда в нашей галактике был обнаружен этот последний FRB, известный астрономам как FRB 200428, было установлено, что он возник в созвездии Лисички, которое, как оказалось, находится там, где находится галактический магнитар SGR 19.35+2154 находится. Это также сопровождалось вспышкой рентгеновских лучей, что еще больше взволновало астрономов.

Когда и как был обнаружен FRB Млечного Пути?

Первое обнаружение рентгеновских лучей из этой области неба произошло за день до того, как CHIME и STARE2 обнаружили FRB 200428. Обсерватория Нила Герелса Свифт и космический гамма-телескоп Ферми обнаружили множественные рентгеновские и гамма-всплески, исходящие от SGR. 1935+2154, который, как известно, демонстрировал кратковременные радиопульсации.

Другие телескопы также обнаружили всплеск рентгеновского излучения от SGR 19. 35+2154 — самое главное, одновременно с быстрым радиовсплеском. К ним относятся детектор Konus-Wind на борту космического корабля НАСА GGS-Wind и космический телескоп INTEGRAL Европейского космического агентства, оба зафиксировали всплеск рентгеновского излучения в тот момент, когда CHIME и STARE2 зафиксировали FRB.

Три радиодетектора STARE2 были собраны учеником из предметов домашнего обихода.

Для очередной проверки внимание было обращено на Сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой (FAST), расположенный на юго-западе Китая. Этот параболический телескоп фиксированного диаметра обнаружил быстрый радиовсплеск в направлении FRB 200428 и определил его местоположение где-то около SGR 19.35+2154, что еще больше укрепило связь между источником рентгеновского излучения и быстрыми радиовсплесками. Последний был сравним с другими FRB, обнаруженными за пределами Млечного Пути, что дополняло совокупность доказательств.

«Это означает, что FRB пришел со стороны известного магнитара в нашей галактике, и радиовсплеск произошел точно в то же время, что и рентгеновский всплеск, исходящий от того же магнитара», — сказал Масуи. «Это ключ к пониманию того, как магнитары производят FRB, но сообщество все еще пытается понять, что все это значит».

Истории по теме:

Что стало ясно, так это то, что FRB 200428 является первым наблюдаемым быстрым радиовсплеском, испускающим излучение, отличное от радиоволн, и ученые извлекли огромную пользу из обнаружения FRB так близко к дому. Обнаружение рентгеновского всплеска одновременно с радиовсплеском подтвердило, что источником является магнетар, и это то доказательство, которое искали астрономы.

«Обнаружение FRB в нашем галактическом соседстве имеет большое значение, потому что близость позволяет намного легче отслеживать источник с помощью телескопов, наблюдающих на других длинах волн», — сказал Чавла. «Ни один из когда-либо обнаруженных FRB, как известно, не излучал на каких-либо других длинах волн, и это первое обнаружение FRB на другой длине волны. Эти наблюдения могут более подробно исследовать среду источника, давая ключ к разгадке происхождения FRB. »

Художественное представление о быстром радиовсплеске с различными радиоволнами — красный — длинный, а синий — короткий — когда они достигают Земли. (Изображение предоставлено © Jingchuan Yu, Пекинский планетарий)

Чем полезен радиотелескоп CHIME?

CHIME оказался важным инструментом. Основанный в Dominion Radio Astrophysical Observatory в Канаде, это новый радиотелескоп без движущихся частей, обладающий высокой скоростью картографирования благодаря полю зрения в 200 квадратных градусов и широкому диапазону частот от 400 до 800 МГц.

«Большинство радиотелескопов не могут точно определить местоположение FRB достаточно хорошо, чтобы связать его с известным объектом. Те, которые могут локализовать FRB с большой точностью, обычно смотрят на небольшие участки неба и могут наблюдать только участок около размером с полную луну. Они не могут отслеживать несколько известных магнетаров одновременно», — сказал Чавла.

«CHIME, однако, наблюдает за территорией примерно в 500 раз большей, поэтому он может ежедневно отслеживать все магнетары, расположенные в северной части неба, что позволяет нам обнаруживать такие редкие вспышки, как этот. Он сочетает в себе свои возможности локализации с большим области неба, и это позволило нам обнаружить этот всплеск и связать его с известным объектом».

Это было революционно и быстро стало основным наблюдателем FRB, с суперкомпьютером-коррелятором, обрабатывающим 13 терабит необработанных данных в секунду для создания радиокарты неба. «Наша способность обнаруживать далекие FRB значительно улучшилась за последние несколько лет», — сказал Масуи. И это настроено на то, чтобы стать еще лучше.

В январе 2022 года ученые из Университета Макгилла сообщили о разработке новой системы для обмена огромными объемами данных, генерируемых CHIME. Используя стандартизированный язык для сообщений об астрономических событиях, называемый Virtual Observatory Event, астрономы могут отправлять информацию о FRB, несколько из которых происходят каждый день, в обсерватории по всему миру в режиме реального времени.

Идея состоит в том, что астрономы смогут быстро обратить внимание на местонахождение источника FRB. «Огромный объем данных, которые генерирует CHIME/FRB, и большое количество новых FRB, которые он обнаруживает каждый день, подобны золотой жиле для сообщества, которое стремится направить любой существующий телескоп на следующий FRB», — говорит Эндрю. Званига, ведущий разработчик CHIME/FRB VOEvent Service и научный сотрудник физического факультета Университета Макгилла.

Но могут ли магнитары объяснить все быстрые радиовсплески?

Иллюстрация того, как быстрые радиовсплески случайным образом появляются в небе. (Изображение предоставлено © Caltech; NRAO)

(открывается в новой вкладке)

Как говорит нам Чавла, молодые внегалактические магнетары образуют только одну из предложенных моделей FRB. Всплески известных магнитаров в нашей Галактике никогда не были такими же мощными, как внегалактические, и для целей изучения FRB 200428 астрономы сделали вывод, что обнаруженный ими всплеск был в 3000 раз ярче, чем любой ранее наблюдавшийся всплеск. делая модель магнитара для FRB более правдоподобной.

«Всплеск, который мы наблюдали, был все же менее энергичным, чем большинство внегалактических FRB, поэтому мы не можем с уверенностью сказать, могут ли магнетары объяснить все FRB», — сказал Чавла о вспышке, которая составляла тысячную часть энергии любого эквивалента, обнаруженного за пределами Млечного Пути. .

Так что же изучают астрономы? Что ж, может быть дело в том, что более слабые всплески преобладают, и дело просто в том, что этот всплеск находится достаточно близко, чтобы его можно было обнаружить. Но когда дело доходит до фиксации источника FRB на магнитарах, астрономы должны помнить, что они бывают двух видов: те, которые имеют повторяющиеся сигналы, что означает, что они часто генерируют вспышки снова и снова, и другие, которые, как FRB 200428, генерировать реже.

Возможно, редкие FRB вызваны магнетарами, а частые – другими явлениями. С другой стороны, это также может означать, что могут существовать два типа магнитаров, вызывающих два разных типа быстрых радиовсплесков, или даже что самые яркие FRB вызваны объектами, отличными от магнетаров. Только дальнейшие исследования прольют свет на ответ, так как все, что мы можем сказать наверняка, это то, что по крайней мере часть FRB исходит от магнитаров

«Некоторое время предполагалось, что магнетары могут быть источниками FRB, но это подтверждает это для по крайней мере, часть из них, поскольку мы видели, как это произошло один раз», — сказал Масуи. «Но мы до сих пор не знаем, как магнетары их создают — мы знаем «что», а затем «как»: как магнетары это делают?»

Таким образом, остается важным выяснить, что заставляет FRB излучать такую ​​энергию — возможно, электроны, взаимодействующие с магнитными полями, создают своего рода «двигатель». «Нам было бы интересно определить, насколько экстремальными должны быть свойства этих магнетаров, чтобы их всплеск можно было увидеть по всей Вселенной», — сказал Чавла. «Но наиболее интересным применением FRB было бы использование их в качестве космологических зондов для изучения распределения электронов и магнитных полей во Вселенной с беспрецедентной точностью».

Астрономы также продолжат изучать возможности одновременного возникновения рентгеновского излучения и этих ярких всплесков энергии. «Создаются ли все FRB с помощью одного и того же механизма — это нерешенный вопрос, и он является предметом многочисленных споров среди астрономов», — сказал Масуи. Учитывая это, ясно, что астрономы какое-то время будут копаться в продолжающейся тайне быстрых радиовсплесков.

Дополнительные ресурсы

Посмотрите это видео (откроется в новой вкладке) НАСА, чтобы увидеть, как магнитар произвел первый FRB, наблюдаемый в нашей галактике. Вы можете быть в курсе последних открытий FRB, проверяя этот актуальный каталог (открывается в новой вкладке). Узнайте больше о Канадском эксперименте по картированию интенсивности водорода (откроется в новой вкладке).

Библиография

• Природа, «Быстрый радиовсплеск, связанный с галактическим магнитаром (откроется в новой вкладке)».
• Природа, «Яркий миллисекундный радиовсплеск от галактического магнитара «.
• Дрейк, Надя, «Радиоволны« магнитной звезды »могут разгадать тайну быстрых радиовсплесков (открывается в новой вкладке)».
• Чой, Чарльз Кью, Space.com «Таинственные «быстрые радиовсплески» ритмично проносятся через космос, результаты исследования (открывается в новой вкладке)». находит».

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

Дэвид Крукс (David Crookes) — британский журналист, работающий в области науки и технологий, профессионально пишет уже более двух десятилетий. Получив образование в Университете Дарема в Англии, он писал статьи для десятков газет, журналов и веб-сайтов, включая The Independent, The i Paper, London Evening Standard, BBC Earth, How It Works и LiveScience. С 2014 года он регулярно публикуется в дочернем издании Space.com, журнале All About Space. 0003

«странных сигналов» исходят из Млечного Пути. Что вызывает это?

Что вызывает быстрый радиовсплеск?
(Изображение предоставлено: 00one через Getty Images)

Все о космосе

(Изображение предоставлено Future)

Эта статья предоставлена ​​вам Все о космосе (открывается в новой вкладке) .

Журнал «Все о космосе» (открывается в новой вкладке) отправляет вас в захватывающее дух путешествие по Солнечной системе и за ее пределы, от удивительных технологий и космических кораблей, позволяющих человечеству выйти на орбиту, до сложностей космической науки. .

13 лет астрономы считали себя счастливчиками. Они изучали быстрые радиовсплески (FRB) из-за пределов нашей галактики, а потом им повезло еще больше. 28 апреля 2020 года два наземных радиотелескопа зафиксировали интенсивный импульс радиоволн в Млечном Пути. Это был первый случай, когда FRB был обнаружен в нашей галактике, и, несмотря на то, что он длился всего лишь миллисекунду, его было почти невозможно пропустить.

Расположенный всего в 30 000 световых годах от Земли, FRB был обнаружен Канадским экспериментом по картированию интенсивности водорода (открывается в новой вкладке) (CHIME) и Обзором переходного астрономического радиоизлучения 2 (STARE2). «CHIME даже не смотрел в правильном направлении, и мы по-прежнему видели его громко и ясно нашим периферийным зрением», — сказал Киёси Масуи, доцент кафедры физики Массачусетского технологического института. «STARE2 тоже видел это, и это всего лишь набор из нескольких радиоантенн, буквально сделанных из форм для торта».

Открытие, сделанное в апреле 2020 года, также примечательно тем, что это самый мощный радиовсплеск, который астрономы когда-либо регистрировали в Млечном Пути. Но что делает его самым захватывающим, так это то, что ученые теперь ближе к определению происхождения FRB. «Они удалены от нас на миллиарды световых лет, что значительно усложняет их изучение», — говорит докторант по физике Прагья Чавла из Университета Макгилла в Канаде. «Теперь есть один рядом.»

Когда впервые были обнаружены быстрые радиовсплески?

FRB были впервые обнаружены в 2007 году, когда Дункан Лоример и Дэвид Наркевич изучали данные, полученные с помощью радиотарелки Parkes в Австралии. Тем не менее, одна из основных проблем с обнаружением FRB, помимо того, что большинство из них были так далеко, заключается в том, что они очень мимолетны.

В идеале астрономы должны обнаружить объект и сфокусировать на нем один или несколько различных телескопов. Но эфемерный характер этих всплесков исключает любую такую ​​возможность. Действительно, несмотря на то, что они в 100 миллионов раз мощнее Солнца (за несколько тысячных долей секунды высвобождая столько же энергии, сколько Солнце за 100 лет), они были и исчезли в мгновение ока.

Но, несмотря на такие трудности, астрономам удалось создать банк знаний о FRB, большая часть которого основана на десятках зарегистрированных событий за пределами нашей собственной галактики. Во-первых, мы знаем, что это яркие вспышки радиосвета, длящиеся от микросекунд до миллисекунд. «Поиск их по всему небу также предполагает, что тысячи таких вспышек происходят в небе каждый день», — добавил Чавла.

Мы также знаем, что большинство из них происходят с расстояния в миллиарды световых лет. Но хотя для объяснения происхождения FRB были предложены десятки моделей — от нейтронных звезд до белых карликов и космических струн — они так и остались загадкой. Огромное количество человеческого времени и энергии было потрачено на то, чтобы выяснить, какими именно они могут быть.

О чем говорит сигнал Млечного Пути?

В настоящее время данные наблюдений позволяют предположить, что источником FRB, скорее всего, является магнетар — тип молодой нейтронной звезды, рожденной из угольков сверхновых. (Изображение предоставлено: MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY через Getty Images)

(открывается в новой вкладке)

Обнаружив FRB в Млечном Пути, астрономы укрепляют свои теории. «Ну, мы знаем, что они происходят из очень маленьких источников — размером не более нескольких сотен километров», — сказал Масуи. «И наиболее вероятными источниками являются нейтронные звезды, поскольку они очень маленькие и очень энергичные».

Проведена изящная космическая детективная работа с использованием данных других телескопов, наблюдающих за тем же участком неба, который мы собираемся увидеть. Данные наблюдений в настоящее время позволяют предположить, что источником FRB, скорее всего, является магнетар — тип молодой нейтронной звезды, рожденной из углей сверхновых с магнитным полем в 5000 триллионов раз более мощным, чем у Земли, что делает их самыми мощными магнитами во Вселенной.

Знаете ли вы?

В течение первого года работы (между 2018 и 2019 гг.)), CHIME обнаружил 535 новых быстрых радиовсплесков.

Но как был сделан этот вывод? Чтобы объяснить это, мы должны рассмотреть работу по изучению FRB в отношении магнетаров, которые, как известно, излучают высокоэнергетическое электромагнитное излучение, особенно гамма-лучи и рентгеновские лучи. Оба они извергаются кратковременными вспышками, и было предположение, что радиоволны могут излучаться в таком процессе, который определил бы магнетары как источник FRB.

Когда в нашей галактике был обнаружен этот последний FRB, известный астрономам как FRB 200428, было установлено, что он возник в созвездии Лисички, которое, как оказалось, находится там, где находится галактический магнитар SGR 19.35+2154 находится. Это также сопровождалось вспышкой рентгеновских лучей, что еще больше взволновало астрономов.

Когда и как был обнаружен FRB Млечного Пути?

Первое обнаружение рентгеновских лучей из этой области неба произошло за день до того, как CHIME и STARE2 обнаружили FRB 200428. Обсерватория Нила Герелса Свифт и космический гамма-телескоп Ферми обнаружили множественные рентгеновские и гамма-всплески, исходящие от SGR. 1935+2154, который, как известно, демонстрировал кратковременные радиопульсации.

Другие телескопы также обнаружили всплеск рентгеновского излучения от SGR 19. 35+2154 — самое главное, одновременно с быстрым радиовсплеском. К ним относятся детектор Konus-Wind на борту космического корабля НАСА GGS-Wind и космический телескоп INTEGRAL Европейского космического агентства, оба зафиксировали всплеск рентгеновского излучения в тот момент, когда CHIME и STARE2 зафиксировали FRB.

Три радиодетектора STARE2 были собраны учеником из предметов домашнего обихода.

Для очередной проверки внимание было обращено на Сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой (FAST), расположенный на юго-западе Китая. Этот параболический телескоп фиксированного диаметра обнаружил быстрый радиовсплеск в направлении FRB 200428 и определил его местоположение где-то около SGR 19.35+2154, что еще больше укрепило связь между источником рентгеновского излучения и быстрыми радиовсплесками. Последний был сравним с другими FRB, обнаруженными за пределами Млечного Пути, что дополняло совокупность доказательств.

«Это означает, что FRB пришел со стороны известного магнитара в нашей галактике, и радиовсплеск произошел точно в то же время, что и рентгеновский всплеск, исходящий от того же магнитара», — сказал Масуи. «Это ключ к пониманию того, как магнитары производят FRB, но сообщество все еще пытается понять, что все это значит».

Истории по теме:

Что стало ясно, так это то, что FRB 200428 является первым наблюдаемым быстрым радиовсплеском, испускающим излучение, отличное от радиоволн, и ученые извлекли огромную пользу из обнаружения FRB так близко к дому. Обнаружение рентгеновского всплеска одновременно с радиовсплеском подтвердило, что источником является магнетар, и это то доказательство, которое искали астрономы.

«Обнаружение FRB в нашем галактическом соседстве имеет большое значение, потому что близость позволяет намного легче отслеживать источник с помощью телескопов, наблюдающих на других длинах волн», — сказал Чавла. «Ни один из когда-либо обнаруженных FRB, как известно, не излучал на каких-либо других длинах волн, и это первое обнаружение FRB на другой длине волны. Эти наблюдения могут более подробно исследовать среду источника, давая ключ к разгадке происхождения FRB. »

Художественное представление о быстром радиовсплеске с различными радиоволнами — красный — длинный, а синий — короткий — когда они достигают Земли. (Изображение предоставлено © Jingchuan Yu, Пекинский планетарий)

Чем полезен радиотелескоп CHIME?

CHIME оказался важным инструментом. Основанный в Dominion Radio Astrophysical Observatory в Канаде, это новый радиотелескоп без движущихся частей, обладающий высокой скоростью картографирования благодаря полю зрения в 200 квадратных градусов и широкому диапазону частот от 400 до 800 МГц.

«Большинство радиотелескопов не могут точно определить местоположение FRB достаточно хорошо, чтобы связать его с известным объектом. Те, которые могут локализовать FRB с большой точностью, обычно смотрят на небольшие участки неба и могут наблюдать только участок около размером с полную луну. Они не могут отслеживать несколько известных магнетаров одновременно», — сказал Чавла.

«CHIME, однако, наблюдает за территорией примерно в 500 раз большей, поэтому он может ежедневно отслеживать все магнетары, расположенные в северной части неба, что позволяет нам обнаруживать такие редкие вспышки, как этот. Он сочетает в себе свои возможности локализации с большим области неба, и это позволило нам обнаружить этот всплеск и связать его с известным объектом».

Это было революционно и быстро стало основным наблюдателем FRB, с суперкомпьютером-коррелятором, обрабатывающим 13 терабит необработанных данных в секунду для создания радиокарты неба. «Наша способность обнаруживать далекие FRB значительно улучшилась за последние несколько лет», — сказал Масуи. И это настроено на то, чтобы стать еще лучше.

В январе 2022 года ученые из Университета Макгилла сообщили о разработке новой системы для обмена огромными объемами данных, генерируемых CHIME. Используя стандартизированный язык для сообщений об астрономических событиях, называемый Virtual Observatory Event, астрономы могут отправлять информацию о FRB, несколько из которых происходят каждый день, в обсерватории по всему миру в режиме реального времени.

Идея состоит в том, что астрономы смогут быстро обратить внимание на местонахождение источника FRB. «Огромный объем данных, которые генерирует CHIME/FRB, и большое количество новых FRB, которые он обнаруживает каждый день, подобны золотой жиле для сообщества, которое стремится направить любой существующий телескоп на следующий FRB», — говорит Эндрю. Званига, ведущий разработчик CHIME/FRB VOEvent Service и научный сотрудник физического факультета Университета Макгилла.

Но могут ли магнитары объяснить все быстрые радиовсплески?

Иллюстрация того, как быстрые радиовсплески случайным образом появляются в небе. (Изображение предоставлено © Caltech; NRAO)

(открывается в новой вкладке)

Как говорит нам Чавла, молодые внегалактические магнетары образуют только одну из предложенных моделей FRB. Всплески известных магнитаров в нашей Галактике никогда не были такими же мощными, как внегалактические, и для целей изучения FRB 200428 астрономы сделали вывод, что обнаруженный ими всплеск был в 3000 раз ярче, чем любой ранее наблюдавшийся всплеск. делая модель магнитара для FRB более правдоподобной.

«Всплеск, который мы наблюдали, был все же менее энергичным, чем большинство внегалактических FRB, поэтому мы не можем с уверенностью сказать, могут ли магнетары объяснить все FRB», — сказал Чавла о вспышке, которая составляла тысячную часть энергии любого эквивалента, обнаруженного за пределами Млечного Пути. .

Так что же изучают астрономы? Что ж, может быть дело в том, что более слабые всплески преобладают, и дело просто в том, что этот всплеск находится достаточно близко, чтобы его можно было обнаружить. Но когда дело доходит до фиксации источника FRB на магнитарах, астрономы должны помнить, что они бывают двух видов: те, которые имеют повторяющиеся сигналы, что означает, что они часто генерируют вспышки снова и снова, и другие, которые, как FRB 200428, генерировать реже.

Возможно, редкие FRB вызваны магнетарами, а частые – другими явлениями. С другой стороны, это также может означать, что могут существовать два типа магнитаров, вызывающих два разных типа быстрых радиовсплесков, или даже что самые яркие FRB вызваны объектами, отличными от магнетаров. Только дальнейшие исследования прольют свет на ответ, так как все, что мы можем сказать наверняка, это то, что по крайней мере часть FRB исходит от магнитаров

«Некоторое время предполагалось, что магнетары могут быть источниками FRB, но это подтверждает это для по крайней мере, часть из них, поскольку мы видели, как это произошло один раз», — сказал Масуи. «Но мы до сих пор не знаем, как магнетары их создают — мы знаем «что», а затем «как»: как магнетары это делают?»

Таким образом, остается важным выяснить, что заставляет FRB излучать такую ​​энергию — возможно, электроны, взаимодействующие с магнитными полями, создают своего рода «двигатель». «Нам было бы интересно определить, насколько экстремальными должны быть свойства этих магнетаров, чтобы их всплеск можно было увидеть по всей Вселенной», — сказал Чавла. «Но наиболее интересным применением FRB было бы использование их в качестве космологических зондов для изучения распределения электронов и магнитных полей во Вселенной с беспрецедентной точностью».

Астрономы также продолжат изучать возможности одновременного возникновения рентгеновского излучения и этих ярких всплесков энергии. «Создаются ли все FRB с помощью одного и того же механизма — это нерешенный вопрос, и он является предметом многочисленных споров среди астрономов», — сказал Масуи. Учитывая это, ясно, что астрономы какое-то время будут копаться в продолжающейся тайне быстрых радиовсплесков.

Дополнительные ресурсы

Посмотрите это видео (откроется в новой вкладке) НАСА, чтобы увидеть, как магнитар произвел первый FRB, наблюдаемый в нашей галактике. Вы можете быть в курсе последних открытий FRB, проверяя этот актуальный каталог (открывается в новой вкладке). Узнайте больше о Канадском эксперименте по картированию интенсивности водорода (откроется в новой вкладке).

Библиография

• Природа, «Быстрый радиовсплеск, связанный с галактическим магнитаром (откроется в новой вкладке)».
• Природа, «Яркий миллисекундный радиовсплеск от галактического магнитара «.
• Дрейк, Надя, «Радиоволны« магнитной звезды »могут разгадать тайну быстрых радиовсплесков (открывается в новой вкладке)».
• Чой, Чарльз Кью, Space.com «Таинственные «быстрые радиовсплески» ритмично проносятся через космос, результаты исследования (открывается в новой вкладке)». находит».

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

Дэвид Крукс (David Crookes) — британский журналист, работающий в области науки и технологий, профессионально пишет уже более двух десятилетий. Получив образование в Университете Дарема в Англии, он писал статьи для десятков газет, журналов и веб-сайтов, включая The Independent, The i Paper, London Evening Standard, BBC Earth, How It Works и LiveScience. С 2014 года он регулярно публикуется в дочернем издании Space.com, журнале All About Space. 0003

«странных сигналов» исходят из Млечного Пути. Что вызывает это?

Что вызывает быстрый радиовсплеск?
(Изображение предоставлено: 00one через Getty Images)

Все о космосе

(Изображение предоставлено Future)

Эта статья предоставлена ​​вам Все о космосе (открывается в новой вкладке) .

Журнал «Все о космосе» (открывается в новой вкладке) отправляет вас в захватывающее дух путешествие по Солнечной системе и за ее пределы, от удивительных технологий и космических кораблей, позволяющих человечеству выйти на орбиту, до сложностей космической науки. .

13 лет астрономы считали себя счастливчиками. Они изучали быстрые радиовсплески (FRB) из-за пределов нашей галактики, а потом им повезло еще больше. 28 апреля 2020 года два наземных радиотелескопа зафиксировали интенсивный импульс радиоволн в Млечном Пути. Это был первый случай, когда FRB был обнаружен в нашей галактике, и, несмотря на то, что он длился всего лишь миллисекунду, его было почти невозможно пропустить.

Расположенный всего в 30 000 световых годах от Земли, FRB был обнаружен Канадским экспериментом по картированию интенсивности водорода (открывается в новой вкладке) (CHIME) и Обзором переходного астрономического радиоизлучения 2 (STARE2). «CHIME даже не смотрел в правильном направлении, и мы по-прежнему видели его громко и ясно нашим периферийным зрением», — сказал Киёси Масуи, доцент кафедры физики Массачусетского технологического института. «STARE2 тоже видел это, и это всего лишь набор из нескольких радиоантенн, буквально сделанных из форм для торта».

Открытие, сделанное в апреле 2020 года, также примечательно тем, что это самый мощный радиовсплеск, который астрономы когда-либо регистрировали в Млечном Пути. Но что делает его самым захватывающим, так это то, что ученые теперь ближе к определению происхождения FRB. «Они удалены от нас на миллиарды световых лет, что значительно усложняет их изучение», — говорит докторант по физике Прагья Чавла из Университета Макгилла в Канаде. «Теперь есть один рядом.»

Когда впервые были обнаружены быстрые радиовсплески?

FRB были впервые обнаружены в 2007 году, когда Дункан Лоример и Дэвид Наркевич изучали данные, полученные с помощью радиотарелки Parkes в Австралии. Тем не менее, одна из основных проблем с обнаружением FRB, помимо того, что большинство из них были так далеко, заключается в том, что они очень мимолетны.

В идеале астрономы должны обнаружить объект и сфокусировать на нем один или несколько различных телескопов. Но эфемерный характер этих всплесков исключает любую такую ​​возможность. Действительно, несмотря на то, что они в 100 миллионов раз мощнее Солнца (за несколько тысячных долей секунды высвобождая столько же энергии, сколько Солнце за 100 лет), они были и исчезли в мгновение ока.

Но, несмотря на такие трудности, астрономам удалось создать банк знаний о FRB, большая часть которого основана на десятках зарегистрированных событий за пределами нашей собственной галактики. Во-первых, мы знаем, что это яркие вспышки радиосвета, длящиеся от микросекунд до миллисекунд. «Поиск их по всему небу также предполагает, что тысячи таких вспышек происходят в небе каждый день», — добавил Чавла.

Мы также знаем, что большинство из них происходят с расстояния в миллиарды световых лет. Но хотя для объяснения происхождения FRB были предложены десятки моделей — от нейтронных звезд до белых карликов и космических струн — они так и остались загадкой. Огромное количество человеческого времени и энергии было потрачено на то, чтобы выяснить, какими именно они могут быть.

О чем говорит сигнал Млечного Пути?

В настоящее время данные наблюдений позволяют предположить, что источником FRB, скорее всего, является магнетар — тип молодой нейтронной звезды, рожденной из угольков сверхновых. (Изображение предоставлено: MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY через Getty Images)

(открывается в новой вкладке)

Обнаружив FRB в Млечном Пути, астрономы укрепляют свои теории. «Ну, мы знаем, что они происходят из очень маленьких источников — размером не более нескольких сотен километров», — сказал Масуи. «И наиболее вероятными источниками являются нейтронные звезды, поскольку они очень маленькие и очень энергичные».

Проведена изящная космическая детективная работа с использованием данных других телескопов, наблюдающих за тем же участком неба, который мы собираемся увидеть. Данные наблюдений в настоящее время позволяют предположить, что источником FRB, скорее всего, является магнетар — тип молодой нейтронной звезды, рожденной из углей сверхновых с магнитным полем в 5000 триллионов раз более мощным, чем у Земли, что делает их самыми мощными магнитами во Вселенной.

Знаете ли вы?

В течение первого года работы (между 2018 и 2019 гг.)), CHIME обнаружил 535 новых быстрых радиовсплесков.

Но как был сделан этот вывод? Чтобы объяснить это, мы должны рассмотреть работу по изучению FRB в отношении магнетаров, которые, как известно, излучают высокоэнергетическое электромагнитное излучение, особенно гамма-лучи и рентгеновские лучи. Оба они извергаются кратковременными вспышками, и было предположение, что радиоволны могут излучаться в таком процессе, который определил бы магнетары как источник FRB.

Когда в нашей галактике был обнаружен этот последний FRB, известный астрономам как FRB 200428, было установлено, что он возник в созвездии Лисички, которое, как оказалось, находится там, где находится галактический магнитар SGR 19.35+2154 находится. Это также сопровождалось вспышкой рентгеновских лучей, что еще больше взволновало астрономов.

Когда и как был обнаружен FRB Млечного Пути?

Первое обнаружение рентгеновских лучей из этой области неба произошло за день до того, как CHIME и STARE2 обнаружили FRB 200428. Обсерватория Нила Герелса Свифт и космический гамма-телескоп Ферми обнаружили множественные рентгеновские и гамма-всплески, исходящие от SGR. 1935+2154, который, как известно, демонстрировал кратковременные радиопульсации.

Другие телескопы также обнаружили всплеск рентгеновского излучения от SGR 19. 35+2154 — самое главное, одновременно с быстрым радиовсплеском. К ним относятся детектор Konus-Wind на борту космического корабля НАСА GGS-Wind и космический телескоп INTEGRAL Европейского космического агентства, оба зафиксировали всплеск рентгеновского излучения в тот момент, когда CHIME и STARE2 зафиксировали FRB.

Три радиодетектора STARE2 были собраны учеником из предметов домашнего обихода.

Для очередной проверки внимание было обращено на Сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой (FAST), расположенный на юго-западе Китая. Этот параболический телескоп фиксированного диаметра обнаружил быстрый радиовсплеск в направлении FRB 200428 и определил его местоположение где-то около SGR 19.35+2154, что еще больше укрепило связь между источником рентгеновского излучения и быстрыми радиовсплесками. Последний был сравним с другими FRB, обнаруженными за пределами Млечного Пути, что дополняло совокупность доказательств.

«Это означает, что FRB пришел со стороны известного магнитара в нашей галактике, и радиовсплеск произошел точно в то же время, что и рентгеновский всплеск, исходящий от того же магнитара», — сказал Масуи. «Это ключ к пониманию того, как магнитары производят FRB, но сообщество все еще пытается понять, что все это значит».

Истории по теме:

Что стало ясно, так это то, что FRB 200428 является первым наблюдаемым быстрым радиовсплеском, испускающим излучение, отличное от радиоволн, и ученые извлекли огромную пользу из обнаружения FRB так близко к дому. Обнаружение рентгеновского всплеска одновременно с радиовсплеском подтвердило, что источником является магнетар, и это то доказательство, которое искали астрономы.

«Обнаружение FRB в нашем галактическом соседстве имеет большое значение, потому что близость позволяет намного легче отслеживать источник с помощью телескопов, наблюдающих на других длинах волн», — сказал Чавла. «Ни один из когда-либо обнаруженных FRB, как известно, не излучал на каких-либо других длинах волн, и это первое обнаружение FRB на другой длине волны. Эти наблюдения могут более подробно исследовать среду источника, давая ключ к разгадке происхождения FRB. »

Художественное представление о быстром радиовсплеске с различными радиоволнами — красный — длинный, а синий — короткий — когда они достигают Земли. (Изображение предоставлено © Jingchuan Yu, Пекинский планетарий)

Чем полезен радиотелескоп CHIME?

CHIME оказался важным инструментом. Основанный в Dominion Radio Astrophysical Observatory в Канаде, это новый радиотелескоп без движущихся частей, обладающий высокой скоростью картографирования благодаря полю зрения в 200 квадратных градусов и широкому диапазону частот от 400 до 800 МГц.

«Большинство радиотелескопов не могут точно определить местоположение FRB достаточно хорошо, чтобы связать его с известным объектом. Те, которые могут локализовать FRB с большой точностью, обычно смотрят на небольшие участки неба и могут наблюдать только участок около размером с полную луну. Они не могут отслеживать несколько известных магнетаров одновременно», — сказал Чавла.

«CHIME, однако, наблюдает за территорией примерно в 500 раз большей, поэтому он может ежедневно отслеживать все магнетары, расположенные в северной части неба, что позволяет нам обнаруживать такие редкие вспышки, как этот. Он сочетает в себе свои возможности локализации с большим области неба, и это позволило нам обнаружить этот всплеск и связать его с известным объектом».

Это было революционно и быстро стало основным наблюдателем FRB, с суперкомпьютером-коррелятором, обрабатывающим 13 терабит необработанных данных в секунду для создания радиокарты неба. «Наша способность обнаруживать далекие FRB значительно улучшилась за последние несколько лет», — сказал Масуи. И это настроено на то, чтобы стать еще лучше.

В январе 2022 года ученые из Университета Макгилла сообщили о разработке новой системы для обмена огромными объемами данных, генерируемых CHIME. Используя стандартизированный язык для сообщений об астрономических событиях, называемый Virtual Observatory Event, астрономы могут отправлять информацию о FRB, несколько из которых происходят каждый день, в обсерватории по всему миру в режиме реального времени.

Идея состоит в том, что астрономы смогут быстро обратить внимание на местонахождение источника FRB. «Огромный объем данных, которые генерирует CHIME/FRB, и большое количество новых FRB, которые он обнаруживает каждый день, подобны золотой жиле для сообщества, которое стремится направить любой существующий телескоп на следующий FRB», — говорит Эндрю. Званига, ведущий разработчик CHIME/FRB VOEvent Service и научный сотрудник физического факультета Университета Макгилла.

Но могут ли магнитары объяснить все быстрые радиовсплески?

Иллюстрация того, как быстрые радиовсплески случайным образом появляются в небе. (Изображение предоставлено © Caltech; NRAO)

(открывается в новой вкладке)

Как говорит нам Чавла, молодые внегалактические магнетары образуют только одну из предложенных моделей FRB. Всплески известных магнитаров в нашей Галактике никогда не были такими же мощными, как внегалактические, и для целей изучения FRB 200428 астрономы сделали вывод, что обнаруженный ими всплеск был в 3000 раз ярче, чем любой ранее наблюдавшийся всплеск. делая модель магнитара для FRB более правдоподобной.

«Всплеск, который мы наблюдали, был все же менее энергичным, чем большинство внегалактических FRB, поэтому мы не можем с уверенностью сказать, могут ли магнетары объяснить все FRB», — сказал Чавла о вспышке, которая составляла тысячную часть энергии любого эквивалента, обнаруженного за пределами Млечного Пути. .

Так что же изучают астрономы? Что ж, может быть дело в том, что более слабые всплески преобладают, и дело просто в том, что этот всплеск находится достаточно близко, чтобы его можно было обнаружить. Но когда дело доходит до фиксации источника FRB на магнитарах, астрономы должны помнить, что они бывают двух видов: те, которые имеют повторяющиеся сигналы, что означает, что они часто генерируют вспышки снова и снова, и другие, которые, как FRB 200428, генерировать реже.

Возможно, редкие FRB вызваны магнетарами, а частые – другими явлениями. С другой стороны, это также может означать, что могут существовать два типа магнитаров, вызывающих два разных типа быстрых радиовсплесков, или даже что самые яркие FRB вызваны объектами, отличными от магнетаров. Только дальнейшие исследования прольют свет на ответ, так как все, что мы можем сказать наверняка, это то, что по крайней мере часть FRB исходит от магнитаров

«Некоторое время предполагалось, что магнетары могут быть источниками FRB, но это подтверждает это для по крайней мере, часть из них, поскольку мы видели, как это произошло один раз», — сказал Масуи. «Но мы до сих пор не знаем, как магнетары их создают — мы знаем «что», а затем «как»: как магнетары это делают?»

Таким образом, остается важным выяснить, что заставляет FRB излучать такую ​​энергию — возможно, электроны, взаимодействующие с магнитными полями, создают своего рода «двигатель». «Нам было бы интересно определить, насколько экстремальными должны быть свойства этих магнетаров, чтобы их всплеск можно было увидеть по всей Вселенной», — сказал Чавла. «Но наиболее интересным применением FRB было бы использование их в качестве космологических зондов для изучения распределения электронов и магнитных полей во Вселенной с беспрецедентной точностью».

Астрономы также продолжат изучать возможности одновременного возникновения рентгеновского излучения и этих ярких всплесков энергии. «Создаются ли все FRB с помощью одного и того же механизма — это нерешенный вопрос, и он является предметом многочисленных споров среди астрономов», — сказал Масуи. Учитывая это, ясно, что астрономы какое-то время будут копаться в продолжающейся тайне быстрых радиовсплесков.

Дополнительные ресурсы

Посмотрите это видео (откроется в новой вкладке) НАСА, чтобы увидеть, как магнитар произвел первый FRB, наблюдаемый в нашей галактике. Вы можете быть в курсе последних открытий FRB, проверяя этот актуальный каталог (открывается в новой вкладке). Узнайте больше о Канадском эксперименте по картированию интенсивности водорода (откроется в новой вкладке).

Библиография

• Природа, «Быстрый радиовсплеск, связанный с галактическим магнитаром (откроется в новой вкладке)».
• Природа, «Яркий миллисекундный радиовсплеск от галактического магнитара «.
• Дрейк, Надя, «Радиоволны« магнитной звезды »могут разгадать тайну быстрых радиовсплесков (открывается в новой вкладке)».
• Чой, Чарльз Кью, Space.com «Таинственные «быстрые радиовсплески» ритмично проносятся через космос, результаты исследования (открывается в новой вкладке)». находит».

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

Дэвид Крукс (David Crookes) — британский журналист, работающий в области науки и технологий, профессионально пишет уже более двух десятилетий. Получив образование в Университете Дарема в Англии, он писал статьи для десятков газет, журналов и веб-сайтов, включая The Independent, The i Paper, London Evening Standard, BBC Earth, How It Works и LiveScience. С 2014 года он регулярно публикуется в дочернем издании Space.com, журнале All About Space. 0003

Обнаружен странный сигнал «сердцебиения», исходящий из глубокого космоса

Художественная иллюстрация магнитара, который мог быть потенциальным источником странного сигнала.
(Изображение предоставлено ICRAR)

Астрономы зафиксировали загадочный радиосигнал, который ритмично пульсирует «как сердцебиение» в глубоком космосе.

Сигнал, названный FRB 20191221A, представляет собой быстрый радиовсплеск (FRB) — очень мощную вспышку радиоволн, исходящий из неизвестного источника.

Большинство FRB длятся не более нескольких миллисекунд, но новый сигнал намного дольше — около 3 секунд — что делает его самым длинным из когда-либо обнаруженных FRB. Кроме того, он производит всплески радиоволн, которые повторяются каждые 200 миллисекунд в ритме, похожем на сердцебиение, что делает его FRB с самой четкой периодической структурой из когда-либо обнаруженных. Исследователи опубликовали свои выводы 13 июля в журнале 9.0502 журнал Nature (откроется в новой вкладке).

Связанный: Быстрые радиовсплески странного типа обнаружены на расстоянии 3 миллиардов световых лет

Быстрые радиовсплески выделяют больше энергии за несколько миллисекунд, чем солнце за год. Астрономы долго ломали голову над источником этих внезапных ярких вспышек. Но поскольку FRB вспыхивают преимущественно из 90 502 галактик, находящихся на расстоянии 90 503 миллионов или даже миллиардов световых лет, и вспыхивают быстро и часто только один раз, ученые изо всех сил пытались определить источники этих вспышек.

В 2020 году первое в истории обнаружение FRB в нашей собственной галактике Млечный Путь позволило ученым проследить происхождение FRB от магнетара, сильно намагниченной, быстро вращающейся оболочки мертвой звезды. Магнитары и их менее намагниченные родственники пульсары представляют собой особые типы нейтронных звезд , которые представляют собой сверхплотные звездные трупы, оставшиеся после взрывной смерти звезд. Пульсары и магнетары обладают необычайно сильными магнитными полями, которые часто в миллионы или триллионы раз мощнее Земли , и поскольку они быстро вращаются в космосе, они выметают луч интенсивного электромагнитного излучения со своих полюсов, подобно гигантским маякам. Но ученые не уверены, что все FRB исходят от магнетаров.

Хотя большинство FRB являются однократными событиями, некоторые повторяются — иногда в виде одного короткого всплеска, а иногда в течение нескольких периодов.

«Во Вселенной не так много вещей, которые излучают строго периодические сигналы», — соавтор исследования Даниэле Мичилли, астрофизик из Массачусетского технологического института, говорится в заявлении . «Примерами, которые мы знаем в нашей собственной галактике, являются радиопульсары и магнетары, которые вращаются и производят лучевое излучение, подобное маяку. И мы думаем, что этот новый сигнал может быть магнитаром или пульсаром на стероидах».

Астрономы впервые обнаружили новый сигнал с помощью канадского эксперимента по картографированию интенсивности водорода (CHIME), радиотелескопа, предназначенного для обнаружения радиоволн, излучаемых водородом на одной из самых ранних стадий Вселенной — когда это было загадочно, гипотетически темная энергия впервые заставила Вселенную начать расширяться с ускорением. 21 декабря 2019 года, сканируя небо на наличие далеких водородных радиоизлучений, CHIME уловил странный сигнал.

«Это было необычно, — вспоминает Мичилли. «Это было не только очень долго, около 3 секунд, но и периодические пики, которые были удивительно точными, излучая каждую долю секунды — бум, бум, бум — как сердцебиение. Это первый раз, когда сам сигнал является периодическим. .»

Проанализировав характер радиоимпульсов этого сигнала, исследователи обнаружили, что его излучение точно совпадает с излучением радиопульсаров и магнетаров, обнаруженных в нашей собственной галактике. Но было одно ключевое отличие: по мнению ученых, FRB 20191221A кажется в миллион раз ярче.

СВЯЗАННЫЕ ИСТОРИИ

Они не уверены, что может стоять за этим интенсивным свечением, но предположили, что оно может быть вызвано источником, который обычно не такой яркий, но по какой-то неизвестной причине испускает серию ярких вспышек. что CHIME случайно поймал.

«CHIME обнаружил много FRB с различными свойствами», сказал Мичилли.