JEDAN od najvećih misterija u istraživanju svemira su, uz crne rupe, vjerojatno i ponavljajući radio signali.

Radi se o brzim provalama radiovalova (FRB, fast radio bursts), odnosno o kratkim intervalima radiovalova, koji su nepredvidivi i kratkotrajni te dolaze iz dubokog svemira. Iznenada se pojave na nekom dijelu neba i traju tek nekoliko milisekundi.

Ponavljajući FRB-ji, dakle kada se ne radi samo o jednom intervalu, već o više njih uzastopce, vrlo su rijetki i posebice privlače pažnju znanstvenika, a sada je otkriveno osam novih, piše Science Alert.

Misteriozni signali

Prvi ponavljajući FRB zabilježen je 2015. godine teleskopom u Portoriku (FRB 121102), a u siječnju ove godine znanstvenici su izvijestili o drugom takvom fenomenu, FRB 180814.

Sada je teleskop CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) koji se nalazi u dolini Okanagan u Britanskoj Kolumbiji zabilježio novih osam, što znači da nam je danas poznato sveukupno 10 takvih ponavljajućih signala.

FRB-ovi su izuzetno misteriozni. Naime, traju samo nekoliko milisekundi, a za to vrijeme oslobađaju više energije od 500 milijuna Sunaca. Većinom je otkriven samo njihov jedan interval, zbog čega su nepredvidljivi i teško je odrediti njihov izvor.

Ponavljajuće brze provale radiovalova su stoga izuzetno važne za znanstvenike jer pomoću njih mogu lakše otkriti iz kojeg okruženja FRB-ovi dolaze te mogu analizirati njihove sličnosti i razlike.

Možda su svi ponavljajući

“Već smo putem FRB 121102 znali da provale znaju biti sporadične. Ponekad izvor satima nema ni jedne provale, a onda se u kratkom intervalu pojavi više njih. Istu smo stvar primijetili i kod FRB 180916. J0158 + 65”, rekao je fizičar Ziggy Pleunis sa Sveučilišta McGill.

S druge strane, šest od osam novootkrivenih ponavljajućih FRB-ova ponovilo se samo jednom, a najduža stanka između dvaju signala iznosila je više od 20 sati.

Znanstvenici još uvijek ne znaju što točno znače ovi posljednji rezultati, ali mogli bi ukazivati na to da su zapravo svi FRB-ovi ponavljajući, samo da su neki aktivniji od drugih.

Što se tiče uočenih sličnosti, čini se da pojedinačni intervali iz ponavljajućih FRB-a traju nešto duže od provale jednokratnih FRB-ova, što je prilično zanimljivo.

Dolaze iz različitih okruženja

Za znanstvenike je važna informacija i o polarizaciji signala, odnosno o tome koliko je on iskrivljen. Ako je jako iskrivljen, znači da dolazi iz ekstremno magnetskog okruženja, poput crne rupe ili neutronske zvijezde. Takve odlike je imao prvootkriveni signal FRB 121102.

Astrofizičari su i ovoga puta uspjeli izmjeriti polarizaciju jednog od novih signala, FRB 180916, ali je ona sada bila izrazito mala. To nam govori da ne dolaze svi ponavljajući FRB-ovi iz istih okruženja.

Pet mogućih izvora tajanstvenih signala

Podsjetimo se, mada znanstvenici još uvijek ne mogu sa sigurnošću znati odakle ti signali dolaze, izdvojili su pet mogućih izvora tajanstvenih FRB-ova te za svaki izvor objasnili kolika je vjerojatnost da će moći proizvesti ponavljajuće brze provale radiovalova.

Tako smatraju da bi ih mogla proizvesti rotirajuća neutronska zvijezda, dvije zvijezde u procesu spajanja, blitzar, crna rupa i izvanzemaljska civilizacija.

Brzorotirajuća neutronska zvijezda

Neutronske zvijezde su urušene jezgre divovskih zvijezda koje su bile mnogo puta veće od našeg Sunca. Promjera su oko 10 kilometara, a imaju masu oko dva puta veću nego što je ima naša matična zvijezda. Uslijed vlastite gravitacije urušavaju se do te mjere da se većina protona i elektrona stapa u neutrone.

Znanstvenici smatraju da bi brz rotirajuće neutronske zvijezde s jakim magnetskim poljem mogle uzrokovati ovakav tip signala.

“Neutronska zvijezda bi mogla stvoriti ovakve signale, ali još uvijek nismo sasvim upoznati s fizikom koja stoji iza ovakvih mogućih izboja”, rekla je astrofizičarka Ingrid Stairs sa Sveučilišta University of British Columbia (UBC).

Dvije zvijezde u procesu spajanja

Dvije neutronske zvijezde koje su procesu spajanja također bi mogle biti odgovorne za FRB-ove.

Prema astronomu Shriharshu Tendulkaru, sa Sveučilišta McGill University u Kanadi, to je jedan od vjerojatnijih scenarija, no on ne dolazi u obzir u slučaju opetovanih signala jer će se zvijezde tijekom tog procesa u jednom trenutku uništiti.

“Radi se o kataklizmičkom događaju, stoga se to ne može odnositi na ponavljajuće signale“, objasnio je.

Većina uočenih brzih provala radiovalova registrirana je samo jednom i njih bi mogle uzrokovati dvije zvijezde koje se spajaju, no za dva ponavljajuća signala moralo bi se naći drugo objašnjenje.

Blitzar

Blitzar je brzo rotirajuća neutronska zvijezda koja se urušava pod vlastitom težinom i formira crnu rupu.

On bi mogao objasniti pojedinačne FRB-ove, no također ne bi, zbog toga što rezultira uništenjem zvijezde, mogao prouzrokovati ponavljajuće brze provale radiovalova.

Crna rupa

Crne rupe bi mogle na različite načine objasniti FRB-ove; primjerice, moglo bi se raditi o tome da je rupa uvukla neutronsku zvijezdu, da se crna rupa urušava u samu sebe ili da se sudarila s tamnom tvari.

Tehnološki napredna izvanzemaljska civilizacija

Manje popularno objašnjenje je da se radi o nekoj vrsti izvanzemaljskog svemirskog broda koji je proizvela tehnološki napredna izvanzemaljska civilizacija. Astrofizičarka Ingrid Stairs ne smatra da je ta opcija vjerojatna.

“FRB-ovi dolaze iz različitih smjerova i s različitih udaljenosti, stoga vjerojatno dolaze iz različitih galaksija“, rekla je Stairs.

“Čini mi se jako malo vjerojatnim da bi toliko puno različitih izvanzemaljskih civilizacija proizvodilo istu vrstu signala na isti način“, objasnila je.