Üks müstilisemaid kosmilisi nähtusi on kiired raadiosaadud. Need on lühikese, mitme millisekundi pikkused tundmatu raadiosignaalid, mis tulenevad tohutul hulgal energiat. Nende avastamisest on möödunud rohkem kui kümme aastat, kuid astrofüüsikud üritavad endiselt välja selgitada nende esinemise mehhanisme. Teadlased viitavad võimalikeks allikateks neutronitähed, mustad augud ja isegi võõraste tsivilisatsioonide saatjad.
Saladuslikud signaalid
Raadio kiirete pursketega vabaneb millisekundites sama palju energiat, kui Päike on kiirgustanud kümnete tuhandete aastate jooksul. Juhtiv hüpotees on see, et need on põhjustatud katastroofilistest sündmustest, näiteks kahe neutrontähe ühinemisest, musta augu aurustumisest tekkivast välgust või pulsaari muutumisest mustaks auguks. Pikka aega usuti, et raadio purunemisi võib esineda ainult üks kord, kuid 2015. aastal avastati, et varem salvestatud kiire raadiopurske FRB 121102 korratakse mitteperioodilisel viisil.
FRB 121102 asub kääbusgalaktikas Maast kolme miljardi valgusaasta kaugusel ja see oli hoolimata hoolikatest otsingutest mitu aastat ainus teadaolev korduvate raadiolainete purunemise allikas. 2019. aasta jaanuaris ilmus ajakirjas Nature aga Kanada CHIME koostöö teadlaste artikkel, milles teatati, et teisest allikast pärit signaalid registreeriti ümber - 180814. J0422 + 73. CHIME (Kanada vesiniku intensiivsuse kaardistamise eksperiment) interferomeetriline raadioteleskoop on tuvastanud kuus kiiret raadiopurset, mis tulid galaktikast 1,3 miljardi valgusaasta kaugusel.
Signaalid oma sagedusstruktuuris ja spektraalkarakteristikutes sarnanesid signaaliga FRB 121102, mis näitab nende moodustamise sarnast mehhanismi ja sama allika olemust. Avastus näitab eraldi tüüpi kiirete raadiosignaalide olemasolu, mille põhjus ei saa olla katastroofilised sündmused just nende kordumise tõttu.
Reklaamvideo:
Vaikne galaktika
2019. aasta augustis tuvastas rahvusvaheline teadlaste meeskond esmakordselt ühe kiire raadiosaadiku purske FRB 180924 allika, mis sai alguse nelja miljardi valgusaasta kaugusel asuvas galaktikas.
Austraalias asuva raadiointerferomeetri abil ASKAP määrasid astronoomid FRB allika asukoha ja arvutasid seejärel kauguse sellest, analüüsides Gemini, Kecki ja VLT optiliste maapealsete teleskoopide andmeid. Selgus, et raadio äratus toimus Linnutee suuruses massiivses galaktikas, selle keskmest 13 tuhat valgusaastat. Galaktika iseloomulik tunnus on protsesside puudumine uute tähtede sünniks.
See vastandub korduvale FRB 121102 signaalile, mis asub aktiivses tähe moodustumise piirkonnas. Seega peaks ühekordsetel ja korduvatel kiiretel raadiosignaalidel olema erinev päritolu. FRB 121102 puhul tundus, et raadiosignaal läbib võimsat magnetvälja ümber magneti - spetsiaalset tüüpi neutronitähte.
Varsti teatasid USA California tehnoloogiainstituudi astronoomid veel ühe kiire raadiosaadiku purske FRB 190523 avastamisest, mis leidis aset ka suhteliselt rahulikus keskkonnas - Linnuteega analoogilises galaktikas ja Maast 7,9 miljardi valgusaasta kaugusel.
Mõlemad avastused lükkavad ümber selle, et kiired raadiopursked võivad tekkida ainult noortel kääbusgalaktikatel, kus on palju magnetaare.
Raadiointerferomeeter ASKAP.
Kaheksa kaksikut
2019. aasta augustis ilmus arXiv.org-i eelprintimise hoidlas Kanada koostöö CHIME artikkel, mis teatas kaheksa korduva raadiosignaali tuvastamisest. Kaks raadiosignaalide allikat - FRB 180916 ja FRB 181119 - vilkusid rohkem kui kaks korda (vastavalt kümme ja kolm korda), ülejäänud saatsid korduvaid raadiosignaale ainult üks kord, kõige pikem paus raadiolainete registreerimise vahel oli 20 tundi. Teadlaste sõnul võib see näidata, et paljud FRB-d on tegelikult korduvad, kuid mõned on aktiivsemad kui teised.
Enamik kaheksast uuest kiirest raadiotõmbest näitas signaali sageduse langust iga korduva purske korral, mis võib olla võti nende nähtuste tekitava mehhanismi mõistmiseks. Lisaks on FRB 180916 madalaimad signaalide hajutatuse määrad, mis näitab allika suhtelist lähedust Maale. See võib aidata ka raadiopurske olemuse kindlakstegemisel, järeldasid teadlased.
Põrgu tähed
2019. aasta hilissuvel teatasid India Riikliku Radioastrofüüsika Keskuse teadlased, et magnetaarid on endiselt üks tõenäolisemaid kiirete raadiupurskeallikate (vähemalt korduvate) allikaid.
Anomaalset magneti XTE J1810-197 jälgiti hiiglasliku metrelainete raadioteleskoobi abil. Salvestati raadioemissiooni millisekundi impulsid, mis meenutasid FRB 180814. J0422 + 73 korduvaid välku.
Hiiglaslik Metrewave'i raadioteleskoop.
See magnetar asub Maast 10 tuhande valgusaasta kaugusel. See avastati 2003. aastal ja järk-järgult lõpetas raadiolainete eraldumise 2008. aastal. Kuid 2018. aastal tekkis sellel uus puhang, mis samuti tasapisi hakkas tuhmuma. Huvitav on see, et magnetaarid tavaliselt ei eralda raadioemissiooni ja XTE J1810-197 oli esimene sedalaadi raadioemissiooni allikas. Nii selle objekti kui ka korduvate raadiopurske haruldus on pannud teadlasi uskuma, et mõlemad nähtused võivad olla üksteisega seotud.
Lärmakas auk
Hiina astronoomid teatasid 2019. aasta septembris, et nad on tuvastanud FRB 121102-st uusi kiireid korduvaid raadiopurskeid. Signaalid tuvastati Guizhou provintsis asuva 19-kiire vastuvõtjaga 500-meetrise FAST-raadioteleskoobi abil. Augusti lõpust septembrini registreeriti üle 100 naelu, mis on kõigi registreeritud FRBde seas rekordiline arv.
Selleks ajaks hakkasid teadlased arvama, et FRB 121102 on supermassiivne must auk, mis ületab Päikese massi 10-100 miljonit korda ja tekitab võimsa magnetvälja ning augu mõjutatud neutrontäht või -plasma võiks olla otsene helkurite allikas. Veel üks võimalik seletus on see, et FRB 121102 on magnetiseeritud plerion, udukogu, mida pulsaar tähttuul kütab.
***
Ehkki kiired raadiosaadud on seni seletamatu nähtus, esitati teadusringkondadele 2019. aastal palju andmeid, mis lähendavad astronoome lahendusele. Selgus, et FRB-sid saab korrata ja nad teevad seda ilmselt väga sageli. Sel juhul tekitavad neid küllalt eksootilised objektid, näiteks neutrontähed (pulsaarid ja magnetaarid), mis asuvad sobivas tähtedevahelises keskkonnas. Üksikud purunemised toimuvad vähem turbulentsetes tingimustes: galaktikad, kus tähtede moodustumine on väga aeglane. Sellised nähtused tekivad tõenäoliselt katastroofiliste protsesside tagajärjel.
