2017年9月、ブリティッシュコロンビア州のカナダの水素強度マッピング実験(CHIME)が運用を開始し、宇宙で高速無線バースト(FRB)の兆候を探しました。私たちの銀河の向こうからのこれらのまれで、短時間の、そしてエネルギッシュな閃光は、最初のものが10年以上前に観測されて以来、謎でした。特に興味深いのは、繰り返し発生することがわかっているもので、さらにまれです。
CHIMEが宇宙から光を集め始める前は、天文学者はたった30個のFRBしか知りませんでした。しかし、CHIMEのアンテナとパラボラミラー(FRBに特に敏感)の洗練された配列のおかげで、その数は700(20のリピータを含む)に近くなりました。 CHIMEの研究者が率いる新しい研究によると、この強力な検出数により、何が原因であるかについての新しい洞察が可能になります。
2007年に最初に検出されたFRBは、今日の天文学者が直面している最大の謎の1つです。この現象は信じられないほど強力で、最も明るい銀河のパルサーでさえ一時的に約100万倍も上回りますが、信じられないほど短命です(持続時間は約1ミリ秒)。多くは遠方の銀河に限局されていますが、天文学者はまだそれらが何を説明しているのかわかりません。
それは、中性子星の回転や奇妙な星の地殻の崩壊の結果から地球外の活動の証拠に至るまで、理論がそれほど多くないわけではないということではありません。この後者の理論は、FRBが繰り返されることがわかったいくつかのケースのために、部分的に楽しまれています。既知の自然現象はこれを説明できません。したがって、それはコミュニケーションの形式である可能性があるという推測です。
これは、マギル大学物理学部のポスドク研究者であり、マギル宇宙研究所の一部であるエマニュエルフォンセカが率いる国際チームが対処しようとした問題です。彼らの研究のために、チームは、CHIMEによって最近検出された9つの新しい繰り返しFRBソースからのデータを利用して、推測できるものを確認しました。
2つの集団
これらのリピーターを調べた結果、天文学者がしばらくの間理論化してきたことが確認されました。基本的に、FRBには2つの個体群(反復および非反復)があり、これらはさまざまな現象やさまざまな環境によって引き起こされる可能性があります。これは、分散のレベル、パルス幅、およびFRBのソースの周囲の磁化された環境を測定することで確認できます。
FRB信号が到達するために通過する必要がある問題が原因で発生する分散の場合、チームはリピーターと非リピーターの分布が同じであることを発見しました。これが示唆することは、2つの集団は同様の分布を持ち、同様のローカル環境で発生しているということです。
ただし、パルス幅を測定したところ、リピーターの方が非リピーターよりも幅が広いことがわかりました。このことから、繰り返し発生源からのバーストは持続時間がわずかに長いと推測されました。これは、2つの集団が2つの異なる放出メカニズムを持っていることも意味している可能性があります。最後に、彼らは光がバースト光源の周りの磁気環境(別名ファラデー回転)とどのように相互作用するかを測定しました。
2つの新しいリピーターの場合、それらの回転測定値は、最初の既知のリピーター(FRB 121101)から得られたかなり高い測定値よりも実際に低いことがわかりました。これは、リピーターと非リピーターの両方がそれほど強く磁化されていない環境に由来していることを示唆しています。これは、FBR 121101が異常であることをさらに暗示しますが、それはまだ確認されていません。
この時点で、天文学者はFRBの原因とそれらが異なる集団に分類されるかどうかを決定するまでにはまだ長い道のりがあります。しかし、この分野で急速に進化しているおかげで、ますます多くのものが検出されており、大きな進歩の可能性が高まっています。