Szybkie rozbłyski radiowe (FRB) – nowe badania

Szybkie rozbłyski radiowe (FRB) to najintensywniejsze eksplozje radiowe we Wszechświecie. Od czasu pierwszego odkrycia w 2007 roku, FRB przyciągają uwagę astronomów chcących poznać ich tajemnice.

Ze względu na nieznane pochodzenie, te ekstremalne kosmiczne wybuchy są jednymi z najbardziej enigmatycznych zjawisk w astronomii i fizyce.

Zdaniem naukowców, przyczynowość wskazuje, aby źródła FRB były mniejsze niż iloraz prędkość światła, do czasu trwania tych zdarzeń. Jak tłumaczą, dla typowego wybuchu trwającego 1 milisekundę oznaczałoby to obszar mniejszy niż 300 kilometrów, co sugeruje, że zwarte obiekty, takie jak gwiazdy neutronowe lub czarne dziury, są głównymi źródłami szybkich rozbłysków radiowych.

W większości zwartych obiektów, takich jak czarne dziury czy gwiazdy neutronowe, naukowcy zaobserwowali szybki obrót, co daje im podstawy do możliwej okresowości i powtarzających się wybuchów FRB. Jednak przeprowadzone już szeroko zakrojone poszukiwania powtarzających się szybkich rozbłysków radiowych w skali od milisekund do sekund zakończyły się niepowodzeniem, co skłoniło badaczy do ponownej oceny mechanizmów ich powstawania.

Astronomowie z Narodowych Obserwatoriów Astronomicznych Chińskiej Akademii Nauk pod kierownictwem profesora Di Li, wprowadzili nowatorskie podejście do scharakteryzowania zachowania FRB w dwuwymiarowej przestrzeni fazowej – czas-energia. Oszacowując losowość i chaos, udało im się umieścić źródła FRB w kontekście powszechnych zdarzeń fizycznych, takich jak pulsary, trzęsienia ziemi i rozbłyski słoneczne. Badania zostały opublikowane w czasopiśmie Science Bulletin.

Jak tłumaczą naukowcy, zarówno losowość, jak i chaos powodują nieprzewidywalność, ale są od siebie różne. Nieprzewidywalność losowej sekwencji pozostaje stała w czasie – tak jak w przypadku rzutu kostką, wynik każdego z nich nie ma związku z poprzednim. W systemach chaotycznych nieprzewidywalność rośnie wykładniczo w czasie. Badacze tłumaczą to na przykładzie pogody – każdy może przewidzieć ją w najbliższych sekundach, ale nadal wyzwaniem jest dokładne wskazanie jej w dłuższej perspektywie.

Astronomowie odkryli, że szybkie rozbłyski radiowe poruszają się po przestrzeni fazowej energia-czas, z niższym poziomem chaosu, ale wyższym stopniem losowości niż w przypadku trzęsień ziemi i rozbłysków słonecznych. Wyraźna losowość emisji FRB, zdaniem naukowców sugeruje połączenie wielu mechanizmów lub lokalizacji emisji. Najnowsze badanie wskazało na możliwe nowe ramy pochodzenia szybkich rozbłysków radiowych i przybliżyło naukowców do ostatecznego ujawnienia pochodzenia tych gwałtownych kosmicznych wybychów.

Emil Gołoś