Радио Космос вещает
Открытия труднообъяснимых радиосигналов, вспышек и других аномалий в последнее время стали неотъемлемой частью астрономических новостей. Все чаще о космосе говорят, что это вовсе не пустота и тишина, а пространство, почти кишащее шумом. Кроме того, его часто бывает непросто идентифицировать.
В июле 2006 года НАСА запустило в космос стратостат, оснащенный чрезвычайно чувствительным радиоустройством. Отправлено в рамках программы Абсолютный радиометр для космологии, астрофизики и диффузного излучения (сокращенно ARCADE) поднялся на высоту более 36 км и вошел в зону, где атмосфера Земли схлопывается в пустоту вселенной. Его основной задачей было измерение микроволнового фонового излучения, испускаемого самыми старыми поколениями звезд, родившимися 13 миллиардов лет назад. Вместо безмолвного реликтового гула древнейших галактик техника АРКАДА записала таинственный шумнад происхождением которых исследователи продолжают ломать голову.
Громовой рев из космоса оказался в шесть раз сильнее, чем ожидали исследователи. При поиске потенциальных источников какофонии ученым пришлось исключить старые звезды и другие известные источники радиоволн, а также так называемые находится на внешней оболочке нашего Млечного Пути. По мнению астрономов, в нашей Вселенной нет достаточно большого количества радиогалактик, способных генерировать столь же сильные сигналы, как регистрирует зонд ARCADE.
Легко впасть в дешевую сенсацию и преувеличение, сообщая о такого рода необъяснимых открытиях. Однако неоспоримым фактом является то, что космическое пространство пульсирует различными сигналами неизвестного происхождения.
Загадочные радиосигналы
Наши радиотелескопы и другие приемные устройства принимают множество сигналов, природу и происхождение которых мы не можем идентифицировать. Наиболее интригующими являются те, которые имеют регулярные, повторяющиеся характеристики.
воздушный шар АРКАДА — визуализация
Десять лет назад о загадочных явлениях этого типа было известно в основном о знаменитом 1977 году, обнаруженном радиотелескопом «Большое ухо» в Делавэре (штат Огайо). Кстати, похоже, что тайна его происхождения наконец-то разгадана. В начале июня 2017 года группа исследователей из Центра планетарных наук (CPS) сообщила, что источником сигнала была комета — еще не известно на момент записи сигнала. Ученые сообщили, что радиосигнал, излучаемый кометой 266/P Кристенсена, совпадает с сигналом! сорок лет назад. Ведущий автор исследования, Антонио Пэрис, описал открытие в статье, опубликованной в Журнале Вашингтонской академии наук.
Даже если мы уже точно знали, чему это соответствует, других не менее странных сигналов не хватает. Сегодня мы записываем различные бормотания, радиопотрескивания и т.п. пачками. Это, конечно, связано с увеличением количества и чувствительности наших приемных систем. Также важен прогресс в идентификации сигналов. Когда мы знали меньше, было парадоксально легче разложить таинственные явления на «космическую активность» вообще. Теперь, когда мы более точно знаем характеристики многих типов явлений во Вселенной, можно определить те, которые не могут быть определены более точно.
Одна из самых интригующих загадок была за последнее десятилетие. (ФРБ) — внегалактические короткие радиосигналы. Сигнал FRB был впервые обнаружен в 2007 году в ходе анализа архивных данных наблюдений группой под руководством Дункан Р. Лоример. Наиболее популярные гипотезы, разработанные за годы, прошедшие с момента первого обнаружения, предполагают, что источниками FRB могут быть очень плотные объекты, такие как черные дыры или нейтронные звезды. Другой возможный источник происхождения — блицары, гипотетические варианты нейтронных звезд.
Nature от 2 марта 2016 года в отчете группы ученых, собравшихся в Радиоастрономическом институте Макса Планка в Бонне, сообщила об открытии радиовспышки другого типа, для которой характерна повторяющаяся активность. Так это было слишком вспышка типа FRB, но двойная — за первым почти сразу следует второй, разделенный тысячными долями секунды. Эти двойные всплески также различаются по яркости и спектру. Также известно, что они вряд ли могут быть результатом взрывов сверхновых, потому что эти вспышки являются разовыми, уникальными событиями.
Ученые до сих пор не могут со 10% уверенностью сказать, что является источником FRB — как классического, так и более нового, повторяющегося. Наверняка что-то внезапное, возможно, какая-то катастрофа, сопровождаемая выбросом огромной энергии. Предполагается лишь, что внезапных и сильных радиовспышек гораздо больше, чем было зафиксировано. Пожалуй, на всем небе она доходит до XNUMX XNUMX. FRB ежедневно, из которых мы ловим только несколько. Их нужно исследовать более внимательно, желательно как с помощью радиоастрономических, так и оптических телескопов. Серьезные ученые исключили, что их источником является инопланетная цивилизация. Однако у нас есть другие сигналы, которые еще более озадачивают.
И его имя 187,5
Характеристики первого из «лоримеровских сигналов» ясно говорят о том, что он пришел из-за пределов нашей галактики — он должен был пройти через большие скопления электронов, поэтому он исходит со значительного расстояния, но не более одного гигапарсека; и это исходит из очень сильного источника. С того направления, откуда он пришел, в течение следующих 90 часов наблюдения не было обнаружено никаких дополнительных сигналов, что указывало на то, что он был рожден одним явлением, таким как взрыв сверхновой или столкновение или слияние релятивистских объектов (нейтронных звезд).
В 2012 году обсерватория Аресибо зафиксировала со стороны созвездия Возница. сигнал FRB 121102которая также была классифицирована как внегалактическая по происхождению, о чем свидетельствует эффект рассеивания плазмы. В 2013 году в обсерватории Паркса в Австралии были идентифицированы еще четыре сигнала, идентифицированные как наиболее вероятные внегалактические. На это указывают измерения дисперсии волн, проведенные учеными.
Как сообщалось в мартовском номере журнала «NewScientist» за 2015 г., двое ученых, Майкл Хиппке от Немецкого института анализа данных в Нойкирхен-Флюйне и Джон узнал из Университета Маноа на Гавайях, считает, что измерения дисперсии сигнала показывают определенную закономерность — промежутки между первой и последней длинами волн составляют кратно 187,5. Как подсчитано, вероятность того, что эти значения случайно совпадут таким образом, составляет от пяти до 10 XNUMX.
Это означало бы распределение источников сигнала на миллиарды километров через равные промежутки от Земли, или — и эта гипотеза более вероятна учеными — что они исходят из мест Млечного Пути, которые естественным образом излучают более высокочастотный сигнал после более низкочастотного. сигнал , с интервалами, кратными 187,5.
Одним из источников повторяющихся радиосигналов являются пульсары, но нам не известны случаи их регулярной пульсации в более сложных и согласованных системах и посыла ими сигналов такой большой мощности (энергии FRB сравниваются с месячной «работой» Солнца) . Хиппке и Лернед допускают, как «возможность, которую нельзя исключить», что сигналы исходят из искусственного «человеческого или нечеловеческого» источника». Последняя возможность стимулирует воображение, но многие более скептически настроенные и трезвомыслящие ученые отмечают, что если кто-то хочет послать что-то значимое, FRB — чрезвычайно энергозатратный способ, особенно если они приходят из-за пределов Млечного Пути.
Распределение сигналов FRB с кратностью 187,5
По информации, которую цитирует «NewScientist» Мори Маклафлин из Университета Западной Вирджинии, у нас есть небольшая статистически значимая выборка сигналов FRB. Что, если с увеличением количества данных наблюдений закономерность 187,5 исчезнет? — спрашивают скептически настроенные исследователи.
Стоит добавить, что есть также предположения, что FRB могут быть, однако, земного происхождения — они генерируются спутниками-шпионами, которых официально не существует… Они могли «притвориться» сигналом из далекого космоса, чтобы замаскировать свои виды деятельности. При этом следует помнить, что разгадки некоторых загадок могут быть тривиальными — как, например, история «перитонов», сигналов, близких по характеристикам к FRB, принимаемых с 1998 года уже упомянутым австралийским радиотелескопом Parkes. Недавно выяснилось, что они пришли из… микроволновой печи на кухне обсерватории, где астрономы разогревали себе еду.
Сигнал, которого не должно быть
Повторяющиеся FRB были зарегистрированы в обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико, сообщает Science News в марте 2017 года. Каждый из них столкнулся с одинаковым количеством межгалактической плазмы, а это значит, что они путешествовали в космосе одинаково. Повторяемость сигнала исключает столкновение ядер звезд как причину образования FRB. Более вероятным источником являются радиовсплески от нейтронных звезд, таких как пульсары и магнетары.
Повторяемость радиовзрывов — не единственное отличие новейших FRB от старых. Они также отличаются яркостью и спектром. Недавно обнаруженный повторяющийся феномен предполагает, что по крайней мере некоторые из этих радиоимпульсов могут иметь различное происхождение и, возможно, даже совсем отдельный подкласс. Гипотеза о том, что повторяющиеся FRB исходят от очень молодых внегалактических нейтронных звезд, противоречит результатам, опубликованным в Nature неделей ранее. Другая исследовательская группа предположила, что вспышки FRB были связаны с катаклизмы космического масштаба, например, с кратковременными вспышками, которые не могут генерировать повторяющиеся события.
Через два месяца, в мае этого года, астрономы распознали радиосигнал, помеченный как FRB 150215 один из самых загадочных сигналов, зарегистрированных до сих пор. Учитывая направление, откуда он пришел, ученые сказали, что его вообще не следовало подбирать, поскольку он должен был пройти через чрезвычайно плотную область нашей галактики. Впервые FRB150215 был обнаружен в 2015 году исследователями из Нидерландского института радиоастрономии. Несмотря на то, что они провели два года, наблюдая за вспышкой, они до сих пор не знают, откуда она взялась. В статье, опубликованной в ArXiv, они писали: «За взрывом следили одиннадцать телескопов для поиска радио-, оптического, рентгеновского излучения и. В течение более чем семнадцати часов наблюдения никаких выбросов, связанных со взрывом, и повторяющихся импульсов не наблюдалось».
Фундаментальные шумы
Тот факт, что идентификация таинственных сигналов важна для науки в более общем смысле и может иметь глубокие последствия, демонстрирует открытие Доктор Эсри Найтингейл (Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики и Годдарда НАСА). При изучении скопления галактик Персей космической обсерваторией Чандра она обнаружила необычную линию в рентгеновском спектре с энергией 3,56 кэВ, что соответствует длине волны около 0,35 нм.
Скопление галактик Персей окружено горячим плазменным облаком ионов, в основном кремнием, серой и железом. Испускаемые оттуда рентгеновские кванты не могут происходить от известных нам переходов между квантовыми состояниями атомов этих элементов. Измерения были проверены с помощью космического телескопа XMM-Newton коллегами доктором Эсрой Бюльбюль и дополнены дополнительным открытием той же линии 3,56 кэВ в 73 других скоплениях галактик.
После этого исследования независимая группа астрономов во главе с Алексея Боярского из Лейденского университета в Нидерландах, работая с телескопом XMM-Newton, она наткнулась на ту же линию в галактике Андромеды. Появились десятки гипотез и моделей, объясняющих происхождение и причины таинственного рентгеновского излучения, среди многих концепций — распад массивного стерильного нейтрино с энергией 7 кэВ как компонента темной материи при гравитационном взаимодействии с обычной материей. Физики знают, что если в качестве основного компонента темной материи будут массивные стерильные нейтрино, модель Большого взрыва (и особенно его ранней, непосредственно постинфляционной фазы) придется изменить.
И поэтому космические шумы, треск и вспышки могут трансформировать основы наших знаний о Вселенной и ее формировании. Это может быть даже более интригующе, чем возможное существование шумной инопланетной радиостанции где-то в соседней галактике…
