ღრმა კოსმოსიდან მოსული ახალი სიგნალი კიდევ ერთხელ ართულებს ჩვენს გაგებას ამ უცნაური ფენომენის შესახებ.
ეს ახალი სწრაფი რადიოსიგნალები, სახელად FRB 20191221A, სინამდვილეში არც ისე სწრაფია: მათი ხანგრძლივობა სამი წამია, დაახლოებით 1000-ჯერ მეტი საშუალო ასეთ სიგნალებზე.
თუმცა, უფრო მაღალი ინტენსივობის რადიაციის გაელვებები ყოველ 0,2 წამში ხდება სამწამიან ფანჯარაში — ასეთი რამ სწრაფ რადიოსიგნალებში აქამდე არასოდეს დაფიქსირებულა.
სიგნალები დეტექტორმა CHIME-მ 2019 წლის დეკემბერში დააფიქსირა და მეცნიერები მაშინვე მიხვდნენ, რომ მათ წინაშე რაღაც განსაკუთრებული იყო.
„ეს ძლიერ უჩვეულო რამ გახლდათ. არა მხოლოდ ძლიერ გრძელი იყო, გრძელდებოდა დაახლოებით სამ წამს, არამედ ჰქონდა გამორჩეულად ზუსტი პერიოდული პიკები, ყოველი წამის მონაკვეთში ფეთქავდა, გულისცემასავით. პირველი შემთხვევაა, როდესაც თავად სიგნალი პერიოდულია“, — ამბობს მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის ასტროფიზიკოსი დანიელე მიჩილი.
სწრაფი რადიოსიგნალები (გაელვებები) ამჟამად ერთ-ერთი ყველაზე მომაჯადოებელი კოსმოსური საიდუმლოა. წარმოადგენს რადიაციის უკიდურესად მძლავრ ანთებებს რადიოტალღებში, რომლებიც დროის ძლიერ მოკლე შუალედებში გალაქტიკათშორისი სივრციდან მოდის და ძირითადად, მათი ხანგრძლივობა მილიწამებს შეადგენს. ასეთ უმცირეს დროშიც კი, სიგნალები იმდენ ენერგიას გამოყოფს, რამდენსაც 500 მილიონი მზე გამოყოფდა.
სწრაფ რადიოსიგნალთა უმეტესობა მხოლოდ ერთხელ ენთება და შემდეგ აღარ მეორდება. მათი პროგნოზირება შეუძლებელია; უბრალოდ, იმედი უნდა გვქონდეს, რომ როდესაც რადიოტელესკოპი ცის რომელიმე მონაკვეთისკენ არის მიმართული, სიგნალი იქ დაფიქსირდება. ასეთია სწრაფ რადიოსგნალთა (FRB) ყველაზე გავრცელებული ტიპი.
იშვიათ შემთხვევებში, ცის ერთი რომელიმე მონაკვეთიდან ფიქსირდება განმეორებადი სიგნალები. მათ განმეორებად სწრაფ რადიოსიგნალებს უწოდებენ. ასეთი ბუნების გამო, მეცნიერებს შეუძლიათ ცის იმ მონაკვეთისკენ ტელესკოპის მიმართვა და სიგნალების უფრო დეტალურად შესწავლა.
უცნობია, დგას თუ არა ერთნაირი მექანიზმი ყველა სწრაფი რადიოსიგნალის უკან.
ისინი იცვლება სიძლიერის, ტალღის სიგრძის, პოლარიზაციასა და დისპერსიის მიხედვით. ერთი კონკრეტული რადიოსიგნალი მნიშვნელოვან მინიშნებას ფლობს: 2020 წელს, პირველად ისტორიაში, დაფიქსირდა სწრაფი რადიოსიგნალი, რომელიც თავად ირმის ნახტომის შიგნიდან მოდიოდა. წყაროს ძიებისას, მკვლევრები მივიდნენ ნეიტრონული ვარსკვლავის ტიპამდე, რომელსაც მაგნეტარი ეწოდება. ეს კი იმაზე მიუთითებს, რომ სულ მცირე ზოგიერთი სწრაფი რადიოსიგნალი შეიძლება ამ ულტრამკვრივ ობიექტთა მიერ იყოს წარმოქმნილი.
„CHIME-მ უკვე დააფიქსირა სხვადასხვა მახასიათებლის მქონე მრავალი სწრაფი რადიოსიგნალი. ზოგიერთი მათგანი ძლიერ ტურბულენტურ ღრუბლებშია, ზოგიერთიც ძლიერ სუფთა გარემოში. ახალი სიგნალის მახასიათებლებიდან გამომდინარე, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ამ წყაროს გარშემო არის პლაზმის ღრუბელი, რომელიც უკიდურესად ტურბულენტური უნდა იყოს“, — ამბობს მიჩილი.
რაც არ უნდა იყოს ის, ნიშნები მაინც მიუთითებს გარკვეული სახის ნეიტრონულ ვარსკვლავზე.
ნეიტრონული ვარსკვლავები იმ მასიურ ვარსკვლავთა კოლაფსირებული ბირთვებია, რომლებმაც სიცოცხლე დაასრულეს და საკუთარი მატერიის უმეტესი ნაწილი კოსმოსში გატყორცნეს. როდესაც უკვე აღარ არის სინთეზის გარეთ მიმართული წნევა, ბირთვი უკიდურესად მკვრივ ობიექტად კოლაფსირდება, დაახლოებით 20 კმ სიგანის, მაგრამ მისი მასა 2,3 მზის მასამდე შეიძლება აღწევდეს.
მაგნეტარები ნეიტრონული ვარსკვლავის ტიპია, რომელსაც უკიდურესად ძლიერი მაგნიტური ველი აქვს. გარეთ მიმართული მაგნიტური ველისა და შიგნით მიმართული გრავიტაციის ჭიდილში, მაგნეტარებს პერიოდულად მასიური ამოფრქვევები ახასიათებთ.
პულსარები არის ნეიტრონული ვარსკვლავები, რომლებიც პოლუსებიდან რადიოგამოსხივების ჭავლებს აფრქვევენ, ბრუნავენ უკიდურესად სწრაფად, წამში რამდენიმე ასეულჯერ და ამის გამო, ეს ჭავლები პულსების სახით მოჩანს. FRB 20191221A-ის ანთებების ანალიზისას, მიჩილიმ და მისმა კოლეგებმა მიაგნეს მაგნეტარებისა და პულსარებისათვის ჩვეული გამოსხივების მახასიათებლებს.
თუმცა, არის მხოლოდ ერთი პრობლემა: მართალია, უცნობია, რამდენად შორს არის ჩვენგან FRB 20191221A, მაგრამ სავარაუდოდ, ის ჩვენამდე სხვა გალაქტიკიდან მოდის და მისი ანთება მილიონჯერ და მეტჯერ კაშკაშა ჩანს, ვიდრე ჩვენი გალაქტიკის მაგნეტარებისა და პულსარებისა.
„სამყაროში ბევრი არ არის ისეთი ობიექტი, რომელიც სიგნალებს ძლიერ პერიოდულად გამოყოფს. ჩვენს გალაქტიკაში ჩვენთვის ცნობილი მაგალითებია რადიოპულსარები და მაგნეტარები, რომლებიც ბრუნავენ და წარმოქმნიან შუქურას მსგავს ჭავლურ გამოსხივებას. ვფიქრობთ, ეს ახალი სიგნალი უკიდურესად მძლავრი მაგნეტარის ან პულსარის მიერ უნდა იყოს გამოყოფილი“, — აღნიშნავს მიჩილი.
მკვლევართა ჯგუფს იმედი აქვს, რომ წყარო FRB 20191221A-დან უფრო მეტ ანთებას დააფიქსირებს, რათა დაადგინოს, საიდან მოდის ის და რა წარმოქმნის. ეს კი თავის მხრივ დაგვეხმარება ნეიტრონულ ვარსკვლავთა უკეთესად შესწავლაში.
„ჩნდება კითხვა, რა შეიძლება წარმოქმნიდეს ასეთ ჯერ არნახულად ექსტრემალურ სიგნალს და როგორ შეგვიძლია ამ სიგნალის გამოყენება სამყაროს შესასწავლად. მომავალი ტელესკოპები თვეში ათასობით სწრაფი რადიოსიგნალის აღმოჩენას გვპირდება“, — ამბობს კვლევის ავტორი, მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის ასტროფიზიკოსი დანიელე მიჩილი.
კვლევა ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია eurekalert.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
