Sergey Trushkin, en astronom från Special Astrophysical Observatory från den ryska vetenskapsakademin, berättade om varför forskare blev intresserade av mystiska snabba radiobrännningar, de så kallade radiosignalerna från utlänningar, och förklarade hur det ryska teleskopet RATAN-600 fick en unik chans att avslöja deras väsen.
”Med tanke på våra blygsamma kapaciteter förväntar vi oss att det i bästa fall kommer att kunna registreras tre till fem sådana facklor per år av observationer. Å andra sidan, även om vi kan hitta åtminstone en händelse vid frekvenserna där sökningen genomförs, kommer detta radikalt att förändra förståelsen för dessa signalers karaktär,”sade Trushkin och talade på den årliga konferensen“High Energy Astrophysics”på IKI RAS i Moskva.
Kosmos kallar
För första gången började astronomer prata om förekomsten av mystiska utbrott av radioutsläpp (snabb radiobrist, FRB), som av misstag upptäcktes under observationer av radiopulsars med hjälp av Parks-teleskopet (Australien), 2007.
”Varför hittade vi inte dessa fenomen för 50 år sedan, när de första radioteleskopen dök upp? Problemet var att våra föregångare inte hade den högkvalitativa radioutrustningen som finns idag. De upptäcktes med hjälp av Parks först efter uppdateringen av hans detektorer, vilket gjorde det möjligt för upptäckarna att förstå att dessa signaler inte är störningar som föddes på jorden, utan blinkar från avlägsna galaxer,”konstaterar forskaren.
Påföljande år hittades spår av nio fler liknande skurar. Jämförelsen visade att de kan vara av artificiellt ursprung och till och med potentiellt kan vara signaler från utomjordiska civilisationer på grund av den oförklarliga periodiciteten i strukturen.
Förra våren avslöjades det att källan till en av dessa FRB-fällningar var en elliptisk galax som ligger sex miljarder ljusår från Vintergatan, och detta ledde till att forskare drog slutsatsen att sådana skurar föddes under sammanslagningen av neutronstjärnor eller andra kompakta föremål som förvandlas till svart hål.
Kampanjvideo:
Denna teori led ett krossande nederlag i mars 2016. Med hjälp av samma parker fann kanadensiska forskare att en av de allra första fackarna som hittades - FRB 121102 brast - återuppstod vid samma punkt i stjärnbilden Auriga, där den hittades för sex år sedan.
Enligt Trushkin avskärade detta omedelbart de flesta teorier där olika kosmiska katastrofer fungerade som förfäder till FRB-facklor - bildandet eller sammanslagningen av svarta hål, pulsars och andra kompakta föremål som endast kan uppstå en gång.
De ovanliga egenskaperna hos dessa radiobrister, som inte tillåter dem att vara förknippade med varken supernovaexplosioner eller sammanslagningar av svarta hål eller pulsars, fick forskare att tänka på mer exotiska varianter av födelsen av sådana "främmande signaler". Exempelvis tror vissa astrofysiker att de kan genereras genom sönderfall av axioner, ultralätta partiklar av mörkt material, exotiska kosmiska "strängar" samt explosioner av mikroskopiska svarta hål.
Förra sommaren anslöt sig Ryssland till dessa observationer, som har ett av de mest berömda och äldsta ryska teleskopen RATAN-600. Det ligger vid Special Astrophysical Observatory vid den ryska vetenskapsakademin i byn Zelenchukskaya. De unika egenskaperna hos teleskopet, Trushkin och hans medarbetare hoppas, kommer att hjälpa till att klargöra arten av dessa signaler och slutligen bevisa att de till exempel inte kan produceras av "vanliga" pulsarer.
”Antalet teorier som förklarar sådana skurar överstiger nu betydligt antalet av dessa fenomen som vetenskapen känner till. Vi - observatörer och experter - är mer intresserade av att upptäcka händelser och få nya data som våra teoretiska kollegor kan använda för att skapa sina teorier, fortsätter Trushkin.
Två viktiga funktioner i "främmande radiosignaler", som forskaren konstaterar, - deras höga ljusstyrka och extremt låga varaktighet - gör det möjligt att kringgå den största nackdelen med RATAN-600 - oförmågan att hålla reda på en punkt på himlen under någon längre tid.
Medan man observerar FRB kommer det ryska teleskopet att skanna hela natthimlen och spåra varje segment under en mycket kort tid. Detta kommer att tillåta RATAN, trots den blygsamma synvinkeln, att täcka ett tillräckligt stort område av himlen, som bara blir fyra gånger mindre än för Parks-teleskopet.
”Vi tänkte länge på vilken frekvens vi skulle välja för dessa observationer och avgjorde ett värde på 4,7 gigahertz. Alla andra skurar upptäcktes vid frekvenser av 1,4 gigahertz och mindre, men sådana observationer kräver ganska dyra installationer, för vilka vi helt enkelt inte har pengar. Höga frekvenser gör att vi i sin tur kan minska antalet kanaler som krävs för att observera och låter oss komma in i området där ingen har sett FRB tidigare, fortsätter Trushkin.
Rymdtågets sista bil
Enligt honom är dessa observationer faktiskt en "hobby" för observatörspersonalen - de kommer att genomföras i den västra sektorn i RATAN-600-ringen, tidigare malad, liksom med hjälp av fyra reservdetektorer, filteruppsättningar och annan radioutrustning, som köptes under krisen år och inte använd.
”Vi genomförde preliminära förhandlingar med Yuri Milner Foundation, som stöder sådana initiativ, men de slutade inte med något väsentligt. Å andra sidan behöver vi lite pengar, cirka 30 tusen dollar, för att fördubbla antalet detektorer och avsevärt öka sannolikheten för att upptäcka nya blossar,”konstaterade forskaren.
Som astronomen konstaterar kommer ryska forskare att fokusera sina ansträngningar på att observera den del av himlen där FRB 121102 är belägen. Den repetitiva karaktären hos blossarna, Trushkin och hans medarbetare hoppas, kommer att öka chanserna för RATAN-600 att upptäcka åtminstone ett sådant fenomen och låta det studeras långt vågor som är otillgängliga för andra radioteleskop.
Forskare har redan testat arbetet med den uppdaterade RATAN-600 på två föremål - på en av de ljusaste pulsarerna som finns i vår galax, och också genom att försöka upptäcka FRB 121102. Enligt Trushkin, i augusti i år "fångade" hans team en signal från samma pekar när det här brister igen.
Ratan-600-teleskopet vid Special Astrophysical Observatory vid den ryska vetenskapsakademin.
Hittills finns det ingen säkerhet om att det var möjligt att spela in en FRB-blixt, eftersom teleskopet vid den tiden ännu inte var helt inställt. Därför kunde astronomer inte bestämma avståndet till "främmande signal" och beräkna dess exakta koordinater.
Å andra sidan registrerade två andra radioobservatorier - GBT-teleskoper i USA och WSRT i Holland - ett upprepat skur av FRB 121102 ungefär samtidigt, vilket bekräftar hypotesen från ryska forskare.
”Dessa observationer från kollegor och våra preliminära uppgifter tyder på att FRB 121102 är mer än bara en variabel och repetitiv källa. Det kan avge sådana impulser i märkliga skurar. Med andra ord kan den generera flera utbrott på en månad och sedan "tystas" under en vecka, en månad eller villkorade tusen dagar, säger Trushkin.
Enligt honom är det största problemet för RATAN-600 idag tid. Hittills är det bara ett ryskt teleskop som kan utföra sådana observationer, men samma frekvenser kommer att finnas tillgängliga för SKA-megateleskopet, vars konstruktion börjar i Sydafrika nästa år.
”SKA och det kanadensiska projektet CHIME förväntas hitta dussintals liknande utbrott varje dag. Även om de ännu inte har tagits i uppdrag, har vi möjlighet att ge ett unikt bidrag till studien av FRB-fällningar på grund av de höga frekvenserna som vi arbetar på och på något sätt tävla på internationell nivå,”avslutar astronomen.