สัญญาณวิทยุ FRB 20190203 มาถึงโลกจากกาแลคซีอันห่างไกล ชีพจรถูกบันทึกโดยกล้องโทรทรรศน์ Large Phased Array ในรัสเซีย เหตุการณ์นี้กินเวลา 211 มิลลิวินาทีและแสดงคุณสมบัติที่ผิดปกติสำหรับการระเบิดของวิทยุอย่างรวดเร็ว
ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ 2019 การตรวจจับเกิดขึ้นระหว่างการตรวจติดตามพัลซาร์ในโครงการ Pushchino Multibeams Pulsar Search สัญญาณแสดงการวัดการกระจายตัวที่ 134.4 pc/cm³ ซึ่งชี้ไปยังแหล่งกำเนิดนอกดาราจักรที่อยู่ห่างออกไปประมาณ 2.3 พันล้านปีแสง
รายละเอียดทางเทคนิค Pulse FRB 20190203
การระเบิดมีความหนาแน่นฟลักซ์สูงสุดที่ 20 Jy ที่ความถี่ 111 MHz เครื่องหมายนี้ทำให้เหตุการณ์นี้เป็นหนึ่งในเหตุการณ์ที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยมีมาในกลุ่มเมตริก ชีพจรไม่เกิดซ้ำนับตั้งแต่ตรวจพบครั้งแรก
- ความถี่การตรวจจับ: 111 MHz ซึ่งเป็นหนึ่งในความถี่ต่ำสุดสำหรับ FRB
- ระยะเวลา: 211 มิลลิวินาที
- การวัดการกระจายตัว: 134.4 ชิ้น/ซม.³
- อัตราการไหลสูงสุด: 20 เยน
- ระยะทางโดยประมาณ: 2.3 พันล้านปีแสง
- ไม่พบรังสีแกมมาที่เกี่ยวข้อง
ไม่พบสัญญาณซ้ำจนถึงปัจจุบัน การค้นหาข้อมูลจากหอดูดาว INTEGRAL ก็ไม่ได้ระบุข้อมูลที่มีพลังงานสูงเหมือนกัน
กล้องโทรทรรศน์รัสเซียทำงานด้วยความไวแสงสูงที่ความยาวคลื่นยาว ทำให้สามารถจับภาพเหตุการณ์ได้ในระหว่างการตรวจสอบทางเทคนิคของการสังเกตการณ์ ความถี่ต่ำทำให้การค้นพบนี้เกิดขึ้นได้ยากในสาขา FRB
ต้นกำเนิดนอกกาแล็กซีและคุณสมบัติพิเศษ
การวัดการกระจายตัวที่สูงช่วยยืนยันว่าสัญญาณส่งผ่านวัตถุในอวกาศ หลังจากหักการมีส่วนร่วมจากทางช้างเผือกแล้ว ก็จะมีส่วนเกินที่เข้ากันได้ที่ระยะทาง 713 เมกะพาร์เซก ความสว่างภายในที่คำนวณได้คือประมาณ 10^34 erg/s/Hz
FRB 20190203 โดดเด่นตรงที่ไม่มีการสังเกตซ้ำ การระเบิดความถี่ต่ำที่รู้จักส่วนใหญ่เกิดขึ้นซ้ำหรือแสดงกิจกรรมหลายอย่าง การไม่มีการปล่อยแกมมาพร้อมกันจะเพิ่มความซับซ้อนให้กับการวิเคราะห์
นักดาราศาสตร์วิเคราะห์ไฟล์ INTEGRAL เป็นเวลา 73 วันของการเปิดรับแสงสะสมในภูมิภาคนี้ ไม่มีการบันทึกเหตุการณ์ชั่วคราวเหนือเสียงรบกวน สิ่งนี้ตอกย้ำลักษณะที่แยกตัวของชีพจร
แบบจำลองทางวิทยาศาสตร์เพื่ออธิบายการระเบิด
ทีมงานเสนอการปล่อยซินโครตรอนเมเซอร์ที่ตื่นเต้นด้วยแม่เหล็ก สถานการณ์นี้เกี่ยวข้องกับการกระแทกแบบย้อนกลับซึ่งอยู่ห่างจากวัตถุประมาณ 10^15 ซม. ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของการกระแทกไปยังวิทยุจะต้องสูงถึง 1% เพื่อสร้างการสังเกตการณ์อีกครั้ง
สมมติฐานอื่นๆ สำหรับ FRB ได้แก่ เศษซูเปอร์โนวา เส้นใยจักรวาล หรือกระบวนการในดาวนิวตรอนที่มีสนามแม่เหล็กสูง กรณีของ FRB 20190203 ชอบโมเดลแมกนีทาร์เนื่องจากมีพลังงาน ระยะเวลา และไม่มีการทำซ้ำรวมกัน
การตรวจจับเป็นการปูทางไปสู่การศึกษาที่ความถี่ต่ำ มีเครื่องมือเพียงไม่กี่ชนิดที่สามารถทำงานได้โดยมีความไวเพียงพอในช่วงนี้เพื่อจับ FRB ภายนอกกาแล็กซี
ผลกระทบต่อการวิจัยการระเบิดของวิทยุอย่างรวดเร็ว
เหตุการณ์นี้เป็น FRB ครั้งที่สองที่บันทึกบน 111 MHz และครั้งแรกในกลุ่มที่ไม่ใช่รีพีทเตอร์ การค้นพบนี้ขยายความรู้เกี่ยวกับจำนวนประชากรของปรากฏการณ์เหล่านี้ที่ความยาวคลื่นยาว กล้องโทรทรรศน์อย่าง LPA อาจมีส่วนช่วยมากขึ้นในอนาคต
นักวิทยาศาสตร์ยังคงติดตามพื้นที่ท้องฟ้าที่สอดคล้องกับสัญญาณต่อไป การสำรวจใหม่ที่ความถี่หลายความถี่สามารถช่วยระบุกาแลคซีต้นสังกัดที่แน่นอนได้ การที่ไม่มีการทำซ้ำบ่งชี้ว่ากลไกอาจแตกต่างจากแหล่งที่มาที่ทราบอยู่แล้ว
การค้นพบนี้กระตุ้นให้เกิดการอภิปรายเกี่ยวกับความหลากหลายของกลไกที่อยู่เบื้องหลัง FRB การระเบิดบางส่วนมาจากสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ในขณะที่บางการระเบิดอาจดูโดดเดี่ยว
ขั้นตอนต่อไปในการสอบสวน
ทีมวางแผนการค้นหาเพลงซ้ำหรือเพลงที่ซ้ำกันในวงดนตรีอื่นๆ ให้ละเอียดยิ่งขึ้น การใช้กล้องโทรทรรศน์ที่มีความไวมากกว่าที่ความถี่ต่ำสามารถเปิดเผยเหตุการณ์ที่คล้ายกันได้ แบบจำลองทางทฤษฎีจะได้รับการทดสอบด้วยพารามิเตอร์ที่แม่นยำของ FRB 20190203
ชุมชนดาราศาสตร์ติดตามคดีนี้ด้วยความสนใจ ชีพจรแสดงให้เห็นว่าจักรวาลยังคงมีเรื่องน่าประหลาดใจแม้ในความถี่ที่สำรวจเมื่อหลายสิบปีก่อน ความก้าวหน้าด้านเครื่องมือควรช่วยให้ตรวจพบได้บ่อยขึ้นในปีต่อๆ ไป