https://bodybydarwin.com
Slider Image

Els astrònoms només van fer un salt gegant per resoldre un estrany misteri còsmic

2020

Què et ve al cap quan intentes representar l’objecte més potent de l’univers? Potser una bomba atòmica o un sol ultra poderós, oi? Bé, permeteu-me presentar-vos la ràdio ràpida ràfega: un fenomen estrany que s’allarga només unes mil·lèsimes de segon, però que pot emetre més energia de la que fa el sol en 80 anys. Milers de FRBs parpellegen per l'espai en un moment donat, però, per a una cosa tan omnipresent i tan potent, sabem pràcticament sobre què i per què es formen. Molt d’això té a veure amb el fet que, des del primer descobriment del 2007, els científics no han estat mai segurs d’on provenen. Són expulsats per forats negres? Són extensions d’estrelles erràtiques que corren amok? Són signes d’extraterrestres intel·ligents que intenten comunicar-se amb nosaltres?

Acabem de fer un gran pas endavant per resoldre aquesta qüestió. En un estudi publicat dijous a Science, un equip internacional informa la localització per primera vegada del punt d’origen d’un FRB que no es repeteix. "Aquest va ser el primer [FRB] on els vam trobar i vam tenir el tipus de dades adequat per localitzar-los, segons diu Keith Bannister, astrònom de la Commonwealth Science and Industrial Research Organisation (CSIRO) i l'autor principal del nou treball". Vam haver de construir el que anomenem mode de reproducció d’acció en directe al telescopi per localitzar aquest FRB. "

Aquest sistema “replay live action” podria ser la innovació innovadora que necessitem per descobrir quins estranys fenòmens còsmics estan produint i disparant FRBs a la resta de l’univers.

"És un descobriment realment fantàstic", afirma Brian Metzger, astrofísic a la Universitat de Columbia a Nova York, que no estava involucrat en l'estudi. "No vull comparar-los directament, però d'alguna manera, una localització val 100 esdeveniments on no sabem d'on provenen. Hi ha molt de context que podeu obtenir. "

L'atenció se centra en el FRB 180924, actualment el 86è FRB detectat pels astrònoms. Aquests senyals són notòriament transitoris, i aquest tenia només 1, 3 mil·lisegons de llarg, amb prou feines una mica de visió a la ment humana.

Les teories sobre el que produeixen aquests senyals inclouen explicacions convencionals com forats negres o estrelles de neutrons o supernoves altament energètiques, juntament amb opcions més descarades com blitzars (una versió hipotètica d’un polsar) o la matèria fosca s’esfondra. I sí, de vegades la gent suggereix que potser prové d’estrangers. Una de les teories més lloades dels últims anys va ser llançada per Metzger i un parell de companys seus, que van suggerir que els FRB eren efectes de bengales hiperactives dels magnetars joves (estrelles de neutrons acompanyades de camps magnètics extra-poderosos).

Per ser just, realment no és el primer FRB que hi ha mai. El 2017, els científics van aconseguir assenyalar la galàxia domèstica per un FRB repetit, FRB 121102 (un dels dos només observats en registre). Encara que era una tasca difícil, les repetides deteccions van donar a l’astrònom indicadors sobre on mirar, i van acabar de localitzar-lo fins a una feble galàxia nana a 3 mil milions d’anys llum de distància amb una elevada taxa de formació d’estrelles.

Com us podeu imaginar, un FRB únic és encara més difícil de generar. La clau és tenir un telescopi que tant pugui trobar FRBs i que sigui prou gran, quant a la distància entre les antenes, per localitzar-les, diu Bannister. Els telescopis previs han tingut un o un altre, però no tots dos.

CSIRO té una màniga complicada que fa possible aquesta tasca: la matriu australiana quadrada quilòmetre Array Pathfinder (ASKAP), una matriu de radiotelescopi de 36 plats situada a l'Oest d'Austràlia. En el passat, tots els plats d’ASKAP normalment estaven apuntant en diferents direccions, llançant una clau per esforçar-se per caracteritzar amb més exactitud el senyal, inclòs el seu punt d'origen.

Bviament, el simple remei a aquest problema era reorganitzar els plats ASKAP per tal que tots apuntessin cap a la mateixa part del cel. Però Bannister i el seu equip també van prendre mesures addicionals per millorar els sistemes que permeten la recollida de dades FRB, personalitzant el maquinari de manera que pogués fer mil milions de mesures diferents per segon i creant nous programes que poguessin trossejar aquests números en temps real.

A continuació, aquí s com funciona el sistema de reproducció d’acció activa : un cop ASKAP detecti un FRB, la recollida de dades s’atura i el programari procedeix a descarregar totes les dades en brut recollides per cada plat en els darrers tres segons. El senyal original arribarà a cada plató de ràdio en diferents moments, i els astrònoms poden utilitzar aquests retards de fracció de nanosegons per avaluar la posició de la FRB amb una precisió d’uns 0, 1 segments d’arc segond equivalent a un cabells humans a una distància de 200 metres, diu Bannister.

L'equip va imaginar el punt d'origen i va mesurar la distància mitjançant tres dels telescopis terrestres més potents de la Terra (el telescopi molt gran de l'Observatori Sud Europeu a Xile, el telescopi Keck a Hawaii i el telescopi Gemini Sud de Xile).

Com a resultat, ara sabem que FRB 180924 es troba a la vora exterior d’una galàxia a 3, 6 mil milions d’anys llum de distància a la constel·lació de Grus, comparable a la mida, la forma i la lluminositat de la Via Làctia. Igual que amb altres FRB, el gas interestelar va provocar que el FRB 180924 es frenés ocasionalment, a través d'un efecte anomenat "dispersió". Els astrònoms poden utilitzar la dispersió com a forma de calibrar quin tipus de gas i la quantitat d'ell que ha passat per la seva marxa al seu camí. cap a la Terra, donant-nos un sentit de quina mena de matèria es troba entre el punt A i el punt B i quin tipus de viatge va realitzar el senyal.

"Per a un FRB que no es repeteix, aconseguim un tret per trobar-lo i mesurar la seva posició, i l'equip ASKAP ho ha fet molt bé", afirma Shriharsh Tendulkar, astrònom de la Universitat McGill de Mont-real, que no estava involucrat en l'estudi.

Hi ha certa confusió a l’hora d’intentar reconciliar aquest nou punt d’origen amb la galàxia nana que és la casa de FRB 121102. És difícil entendre les dues galàxies produint el mateix tipus de fenòmens inexplicablement d’alta energia quan la diferència de mida i lluminositat entre elles és de 1.000. -plegar.

"Si hi ha alguna cosa, aquest descobriment ha obert més preguntes", afirma Bannister. “Ara sabem que els FRB poden passar en parts força passives de l’univers. Abans pensàvem que necessitava molta formació d’estrelles vigorosa per fer FRB ”. Ell creu que les noves troballes desfavoreixen uns quants models: el fet que FRB 180924 surti de la perifèria de la seva galàxia planteja dubtes sobre la teoria que els forats negres supermassius hi havia. el centre de les galàxies són la font habitual. Probablement també es compten les estrelles molt joves, com els magnetes joves formats després de les supernoves, com també hi ha explicacions que no requereixen cap tipus de cos galàctic. "Hem de tornar al tauler de dibuix per entendre com poden esdevenir FRB en un entorn tan extens."

No tothom està convençut que les noves troballes necessiten un canvi radical en les nostres actuals teories sobre FRB. James Cordes, astrònom de la Universitat Cornell que no va participar en l'estudi, creu que segueix sent una aposta segura perquè les estrelles de neutrons, sobretot els magnetars, siguin la font més probable per a la producció de FRB. La implicació més important, segons ell, té a veure amb la teoria que els FRB es formen en supernoves super luminoses que es formen preferentment en galàxies nanes amb baixes concentracions de metalls. "Això encara pot ser cert fins a cert punt, però el nou FRB i la seva galàxia presenten un possible exemple contrariat", afirma.

També hi ha la possibilitat que els FRB que es repeteixen i que no es repeteixin es regeixen simplement per diferents models. "Trobar un magnetar jove als afores d'una galàxia massiva d'estrelles antigues és com trobar una balena al Sàhara", afirma Tendulkar. "És molt primerenc en el camp, però això pot suggerir que els FRB que es repeteixen i que no es repeteixen procedeixen d'orígens completament diferents", i que el model magnetar només és cert per a aquests últims.

El propi Metzger no creu que els descobriments excloguin els magneta de manera directa. Pot ser només que els magnetars siguin més diversos i es formin en escenaris més còsmics del que se suposava. "Hi pot haver més maneres possibles de produir aquests magnetars que produeixen FRB", afirma. "I la natura podria tenir més d'una manera de produir un ràdio ràdio."

Només respondrem a aquestes preguntes un cop recopilem més dades FRB, i és ben clar que Bannister i el seu equip han obert un nou camí per estudiar aquests fenòmens en gran profunditat. Localitzar el punt d’origen proporciona una finestra molt més estreta per identificar quins objectes al lloc del crim podrien incendiar les coses. Més immediatament, els científics poden utilitzar la dispersió de FRB com una forma més robusta de dissenyar la distribució de la matèria a tot l’univers, que hauria de ser un favor per respondre a algunes preguntes cosmològiques. "Aquest tipus d'enfocaments són l'onada del futur", afirma Cordes.

(Simplement no mantingueu les vostres esperances perquè ningú surti i digui que és extraterrestre. Mai no és estranger.)

La guia d’un nutricionista per menjar menjar brossa

La guia d’un nutricionista per menjar menjar brossa

Sis aplicacions i seguidors per trobar els teus gadgets perduts

Sis aplicacions i seguidors per trobar els teus gadgets perduts

L’autocura no ha de costar-te cap mal

L’autocura no ha de costar-te cap mal