Таинственные радиоимпульсы из глубин космоса — что это? — «наука»
Начиная с 2007 г., астрологи зафиксировали около 20 загадочных радиоимпульсов, источники которых пребывали далеко за пределами отечественной Галактики. Корреспондент BBC Earth решил разузнать поподробнее об этом явлении.
Во Вселенной нет недочёта в необычных и до конца не осознанных явлениях — от черных дыр до диковинных планет. Ученым имеется над чем поломать голову.
Но одна тайная сейчас особенно занимает астрологов — загадочные всплески радиоизлучения в космосе, известные как стремительные радиоимпульсы.
Они продолжаются только пара миллисекунд, но наряду с этим выделяется приблизительно в миллион раза больше энергии, чем производится за такой же временной отрезок Солнцем.
Нам звонят инопланетяне! Что будем делать?
С момента обнаружения первого для того чтобы импульса в 2007 г. астрологам удалось зарегистрировать менее 20 аналогичных случаев — все их источники пребывали за пределами отечественной Галактики и были равномерно распределены по небосводу.
Но телескопы, в большинстве случаев, в любой конкретный момент времени следят за маленькими участками неба.
В случае если экстраполировать полученные эти на целый небосвод, то, как предполагают астрологи, количество аналогичных радиоимпульсов может быть около 10 тысяч в сутки.
И только бог ведает обстоятельство этого явления.
Космос: пришло время энтузиастов и мечтателей
The Вашингтон Пост01.01.2016Что мешает нам летать со скоростью света
BBC01.09.2015Телескоп Хаббл отправил впечатляющую фотографию Марса
09.07.2016SpaceX планирует в ближайшие три года послать корабль на Марс
09.07.2016У астрологов, очевидно, предостаточно вероятных объяснений, кое-какие из которых звучат очень экзотично: столкновения нейтронных звезд, взрывы черных дыр, обрывы космических струн а также результаты деятельности внеземного разума.
«на данный момент теорий, пробующих растолковать природу стремительных радиоимпульсов, существует больше, чем зарегистрировано фактически импульсов, — говорит Данкан Лоример, сотрудник американского Университета Западной Виргинии и начальник научной группы, которая нашла самый первый стремительный радиоимпульс (его еще именуют импульсом Лоримера). — Это хорошая почва для теоретиков».
Но кроме того в случае если объяснение природы стремительных радиоимпульсов окажется значительно более очевидным, все равно они смогут принести науке громадную пользу.
Эти радиосигналы подобны лазерным лучам, прошивающим Вселенную и встречающим на своем пути магнитные поля, плазму и другие космические явления.
Иными словами, они захватывают по дороге данные о межгалактическом пространстве и смогут воображать собой неповторимый инструмент изучения Вселенной.
«Они, несомненно, революционизируют отечественное познание Вселенной, потому, что с их помощью возможно создавать весьма правильные измерения», — говорит Пэнь Уэ-Ли, астрофизик из Торонтского университета.
Но перед тем как это случится, ученым необходимо добиться лучшего понимания природы стремительных радиоимпульсов.
За последние пара месяцев астрологам удалось достигнуть в данной области многообещающего прогресса.
Первым, что поразило Лоримера в найденном им импульсе, была его интенсивность.
Лоример с сотрудниками просматривали архивные массивы данных, собранные при помощи радиотелескопа Паркс в Австралии. Они искали радиоимпульсы — к примеру, те, что испускают скоро вращающиеся нейтронные звезды, так именуемые пульсары.
Эти звезды, любая диаметром с большой город, владеют плотностью ядра атома и смогут вращаться со скоростью более чем 1000 оборотов в секунду.
Наряду с этим они испускают узконаправленные потоки радиоизлучения, в связи с чем их еще именуют космическими маяками.
Радиосигналы, излучаемые пульсарами, для наблюдателя с Почвы выглядят как пульсации.
Но сигнал, найденный командой Лоримера, был весьма необычным.
«Его интенсивность была так громадна, что подавила работу электронных компонентов телескопа, — вспоминает Лоример. — Для источника радиоизлучения это очень необычно».
Импульс длился около 5 миллисекунд, по окончании чего его интенсивность упала.
«Я не забываю, как в первоначальный раз заметил диаграмму импульса, — говорит член команды Лоримера Мэтью Бэйлз, астролог австралийского Технологического университета Суинберна. — Я был так взволнован в ту ночь, что не имел возможности заснуть».
В течение приблизительно пяти лет по окончании открытия импульса Лоримера он оставался необъяснимой аномалией.
Кое-какие ученые полагали, что речь заходит просто об инструментальной помехе. А в изучении, размещённом в 2015 г., говорится, что сходные по параметрам импульсы регистрируются на протяжении работы микроволновок, установленных в хозяйственной части обсерватории Паркс.
Но начиная с 2012 г. астрологи, трудившиеся на вторых телескопах, засекли еще пара аналогичных радиоимпульсов, так подтвердив, что сигналы в действительности приходят из космоса.
И не просто из космоса — их источники находятся за пределами отечественной Галактики, быть может, в миллиардах световых лет от Почвы. Это предположение было высказано на основании измерений явления, известного как эффект дисперсии.
За время собственного путешествия по Вселенной радиоволны вступают во сотрудничество с электронами плазмы, видящейся им на пути. Такое сотрудничество приводит к замедлению в распространении волн, зависящее от частоты радиосигнала.
Радиоволны более высокой частоты прибывают к наблюдателю чуть стремительнее, чем радиоволны низкой частоты.
Замеряя отличие в этих значениях, астрологи смогут вычислить, через какое количество плазмы было нужно пройти сигналу на пути к наблюдателю, что дает им приблизительное представление об удаленности источника радиоимпульса.
Радиоволны, приходящие к нам из вторых галактик, — не новость. Легко до открытия стремительных радиоимпульсов ученые не замечали сигналы таковой высокой интенсивности.
Так, квазары — активные ядра галактик, в которых, как полагают ученые, находятся массивные тёмные звезды, — излучают огромное количество энергии, а также в радиодиапазоне.
Но квазары, расположенные в других галактиках, находятся так на большом растоянии от нас, что принимаемые от них радиосигналы очень не сильный.
Их легко имел возможность бы заглушить кроме того радиосигнал от сотового телефона, помещенного на поверхность Луны, отмечает Бэйлз.
Другое дело стремительные радиоимпульсы. «Существование сигнала, интенсивность которого в миллион раз превышает что-либо найденное ранее, будоражит воображение», — говорит Бэйлз.
Особенно учитывая тот факт, что стремительные радиоимпульсы смогут свидетельствовать о новых, неизученных физических феноменах.
Одно из самые неоднозначных объяснений их происхождения имеет отношение к так называемым космическим струнам — гипотетическим одномерным складкам пространства-времени, каковые смогут тянуться как минимум на десятки парсеков.
Кое-какие из этих струн смогут владеть сверхпроводящими особенностями, и по ним может течь электрический ток.
В соответствии с догадке, предложенной в 2014 году, космические струны время от времени обрываются, что ведет к выбросу электромагнитного излучения.
Либо же, говорит Пэнь, объяснением этих вспышек смогут быть взрывы черных дыр.
Гравитационное поле черной дыры так массивно, что кроме того свет, попав в нее, не может вырваться обратно.
Но в 1970-х гг. узнаваемый английский физик Стивен Хокинг высказал предположение, что энергия может испаряться с поверхности стареющих черных дыр.
В случае если высказать предположение, что на раннем этапе развития Вселенной в ней формировались черные дыры маленьких размеров, то на данный момент они, быть может, именно испаряются и в конечном итоге взрываются, что ведет к мгновенному выбросу радиоизлучения.
В феврале 2016 г. астрологи заявили о том, что им, быть может, удалось сделать прорыв в изучениях.
Коллектив ученых под управлением Эвана Киэна, трудящийся в главном офисе радиоинтерферометра «Квадратная километровая решетка» (Square Kilometre Array) в английском Астрофизическом центре Джодрелл Бэнк, проанализировала параметры одного стремительного радиоимпульса, зарегистрированного в апреле 2015 г.
В соответствии с выводам астрологов, источник радиоимпульса пребывал в галактике, расположенной в 6 млрд световых лет от нас и складывающейся из ветхих звезд.
В первый раз исследователям удалось выяснить размещение источника радиоизлучения с точностью до галактики, что было воспринято в научном сообществе как очень серьёзное открытие.
«Установление галактики, в которой находится источник стремительного радиоимпульса, — это решающий элемент головоломки, — говорит Бэйлз, что трудился и в команде Киэна. — В случае если удается определиться с галактикой, мы способны определить, как на большом растоянии от нас расположен источник».
Затем возможно совершенно верно замерить количество энергии импульса и начать отбрасывать самые неправдоподобные теории довольно его происхождения.
В этом случае параметры замечаемого радиоимпульса свидетельствовали о возможности по крайней мере одного сценария: столкновения парных нейтронных звезд, вращавшихся приятель около приятеля.
Казалось, что тайная природы стремительных радиоимпульсов практически раскрыта. «Меня весьма взволновали результаты этого изучения», — говорит Лоример.
Но всего через пара недель ученые Эдо Питер и Бергер Уильямс из Гарвардского университета поставили эту теорию под сомнение.
Выводы команды Киэна основывались на наблюдении явления, которое ученые трактовали как затухание радиосигнала по окончании стремительного радиоимпульса.
Источник затухающего сигнала точно пребывал в галактике, расположенной в 6 млрд световых лет от Почвы, и исследователи полагали, что стремительный радиоимпульс пришел оттуда же.
Но, согласно точки зрения Уильямса и Бергера, то, что Киэн принял за остаточный — затухающий — радиосигнал, к стремительному радиоимпульсу никакого отношения не имело.
Они шепетильно проанализировали характеристики остаточного сигнала, направив на удаленную галактику американский радиотелескоп «Очень большая антенная решетка» (Very Large Array).
Обнаружилось, что речь заходит об отдельном явлении, позванном колебанием яркости самой галактики благодаря тому, что в ее центре находится сверхмассивная черная дыра, поглощающая пыль и космические газы.
Иными словами, мерцающая галактика не являлась местом, из которого был выпущен стремительный радиоимпульс. Легко в поле зрения телескопа она была случайно — либо за подлинным источником, либо перед ним.
А вдруг радиоимпульс не был отправлен из данной галактики, то, быть может, и обстоятельством его стало не столкновение двух нейтронных звезд.
У нейтронного сценария имеется еще одно не сильный место. «Частота излучения стремительных радиоимпульсов значительно выше, чем частота излучения, ожидаемая при столкновении нейтронных звезд», — говорит Максим Лютиков из американского Университета Пердью.
Помимо этого, столкновения нейтронных звезд происходят на пара порядков реже возможной частотности стремительных радиоимпульсов, так что все зарегистрированные случаи растолковать лишь этим явлением запрещено.
А скоро новые научные эти снизили еще больше возможность для того чтобы объяснения.
В марте 2016 г. несколько астрологов сказала об ошеломительном открытии. Они изучали радиоимпульс, зарегистрированный в 2014 г. обсерваторией Аресибо в Пуэрто-Рико. Стало известно, что речь заходит не о единичном явлении — импульс повторялся 11 раз в течении 16 дней.
«Это стало самым большим открытием с момента регистрации первого стремительного радиоимпульса, — говорит Пэнь. — Оно ставит крест на огромном числе предложенных до сих пор догадок».
Все регистрировавшиеся прежде стремительные радиоимпульсы были единичными — повторения сигналов из того же сектора неба не фиксировалось.
Исходя из этого ученые предполагали, что они смогут являться следствием космических катаклизмов, в каждом отдельном случае происходящих только в один раз — к примеру, взрывов черных дыр либо столкновений нейтронных звезд.
Но такая теория не растолковывает возможности (в некоторых случаях) повторения радиоимпульсов в стремительной последовательности. Что бы ни было обстоятельством таких серий импульсов, условия для их происхождения должны сберигаться в течение определенного времени.
Это событие существенно сужает перечень вероятных догадок.
Одна из них, изучением которой занимается Лютиков, гласит, что источниками стремительных радиоимпульсов смогут быть юные пульсары — нейтронные звезды, вращающиеся со скоростью до одного оборота в миллисекунду.
Со временем вращение пульсаров замедляется, а часть энергии вращения может выбрасываться в космос в виде радиоизлучения.
Не в полной мере светло, каким как раз образом пульсары смогут испускать стремительные радиоимпульсы, но как мы знаем, что они способны излучать маленькие импульсы радиоволн.
Так, пульсару, расположенному в Крабовидной туманности, предположительно около 1000 лет. Он довольно молод и есть одним из самых замечательных известных нам пульсаров.
Чем моложе пульсар, тем стремительнее он вращается и большей энергией владеет. Лютиков именует такие объекты «пульсарами на стероидах».
И не смотря на то, что пульсар в Крабовидной туманности на данный момент не владеет достаточной энергией чтобы излучать стремительные радиоимпульсы, нельзя исключать, что сразу после происхождения он имел возможность это делать.
Еще одна догадка гласит, что источник энергии для стремительных радиоимпульсов — не вращение нейтронной звезды, а ее магнитное поле, которое возможно в тысячу триллионов раз посильнее земного.
Нейтронные звезды, владеющие только сильным магнитным полем, так именуемые магнетары, смогут излучать стремительные радиоимпульсы за счет процесса, сходного с тем, из-за которого появляются вспышки на Солнце.
По мере вращения магнетара магнитные поля в его короне — узком внешнем слое воздуха — меняют конфигурацию и теряют стабильность.
В какой-то момент линии этих полей ведут себя как при щелчке кнутом. Высвобождается поток энергии, ускоряющий заряженные частицы, каковые и излучают радиоимпульсы.
«Магнетаров во Вселенной достаточно большое количество, — говорит Бэйлз. — Они отличаются нестабильностью, что, быть может, и растолковывает происхождение стремительных радиоимпульсов».
Догадки, которые связаны с нейтронными звездами, более консервативны и основаны на довольно прекрасно изученных явлениях, исходя из этого представляются более возможными.
«Все догадки происхождения стремительных радиоимпульсов, каковые я считаю какое количество-нибудь важными и каковые действительно обсуждаю с сотрудниками, имеют отношение к нейтронным звездам», — говорит Бэйлз.
Но, он признает, что таковой подход возможно пара однобоким. Многие астрологи, изучающие стремительные радиоимпульсы, изучают кроме этого и нейтронные звезды, так что их склонность разглядывать первые через призму вторых понятна.
Имеются и более нетрадиционные объяснения. К примеру, ряд исследователей высказывает предположение, что стремительные радиоимпульсы появляются в следствии столкновений пульсаров с астероидами.
Нельзя исключать, что верными являются сходу пара догадок, и любая из них растолковывает какой-то определенный случай происхождения стремительных радиоимпульсов.
Быть может, одни импульсы повторяются, а другие нет, что не до конца исключает догадки столкновений нейтронных других катаклизмов и звёзд космического масштаба.
«Может оказаться, что ответ весьма несложен, — говорит Лютиков. — Но может статься и без того, что мы имеем дело с неизученными качествами физики, с новыми астрофизическими явлениями».
Независимо от того, чем в конечном итоге окажутся стремительные радиоимпульсы, они смогут принести громадную пользу космической науке.
К примеру, их возможно было бы применять для измерения количества вещества во Вселенной.
Как уже было сообщено, радиоволны встречают на своем пути межгалактическую плазму, которая замедляет их скорость в зависимости от частоты волны.
Не считая возможности замерить расстояние до источника сигнала, отличие в скорости волн кроме этого дает представление о том, сколько электронов находится между источником излучения и нашей галактикой.
«В радиоволнах закодирована информация об электронах, из которых состоит Вселенная», — говорит Бэйлз.
Это дает ученым возможность примерно оценить количество простой материи в космосе, что в будущем окажет помощь им при расчете моделей происхождения Вселенной.
Уникальность стремительных радиоимпульсов содержится в том, что они являются собственного рода космическими лазерными лучами, говорит Пэнь.
Они прошивают космическое пространство в определенном направлении и владеют высокой интенсивностью, дабы обеспечить отличную точность измерений.
«Это самый правильный из дешёвых нам измерительных инструментов при изучении далеких объектов в пределах прямой видимости», — растолковывает он.
Так, он утвержает, что стремительные радиоимпульсы смогут поведать о структуре магнитных полей и плазмы вблизи источника излучения.
При прохождении плазмы радиоимпульсы смогут мерцать — совершенно верно так же, как мерцают звезды, в случае если замечать их через земную воздух.
Измерение черт этого мерцания разрешит астрологам измерять размеры областей плазмы с точностью до нескольких сотен километров. Благодаря высокому научному потенциалу, и не в последнюю очередь из-за необъяснимости явления, в последние пара лет интерес ученых к стремительным радиоимпульсам значительно вырос.
«Раньше данной тематикой ученые по большей части занимались в свободное от главных изучений время», — отмечает Лоример.
Сейчас же астрологи усиленно ищут стремительные радиоимпульсы в еще неисследованных областях небосклона и продолжают наблюдения за секторами неба, где уже были зафиксированы эти явления — в надежде их зарегистрировать.
Наряду с этим задействуются мощности телескопов в мире, потому, что при наблюдении одного импульса из нескольких обсерваторий возможность более правильного вычисления координат источника значительно повышается.
Так, уже в ближайшие пара лет радиотелескопы, подобные канадскому CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, либо Канадский водородный интенсивный картографический опыт), смогут следить за широкими участками неба и регистрировать много стремительных радиоимпульсов.
Чем больше будет собрано данных, тем более понятным станет феномен стремительных радиоимпульсов. Быть может, когда-нибудь их тайна будет раскрыта.
Подписывайтесь на отечественный канал в на данный момент!
Каждый день вечером вам будет приходить подборка самых броских и занимательных переводов ИноСМИ за сутки.
Отыщите в контактах@inosmichannelи добавьте его к себе в контакты либо
перейдите, предварительно пройдя регистрацию, перейдите на страницу канала.
