神秘的な銀河系外のフラッシュが2度目にピンポイント

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CSIROのオーストラリアのSKAパスファインダー(ASKAP)電波望遠鏡が高速の無線バーストを検出し、その正確な位置を特定しているというアーティストの印象。 KECK、VLT、およびGemini Southの光学望遠鏡がASKAPに加わり、ホスト銀河を画像化するための追跡観察が行われました。

(画像:©CSIRO / Andrew Howells)

天文学者たちは、宇宙で最も神秘的な現象の1つで商品を入手し始めています。

地球の太陽が1世紀近くにわたって行うのと同じだけのエネルギーを1ミリ秒で放出する超短波爆発である高速無線バースト(FRB)の場所を特定したのは、これまでで2回目です。

FRB 121102として知られている、以前に特定された唯一のバーストは、過去数年間で数十回も爆発した珍しい「リピーター」です。しかし、新たに発見された爆風は、より一般的に観察される「1回限り」のクラスのメンバーです。今日(6月27日)にサイエンス誌で発表されたその発見は、これらのとらえどころのない獣を追跡および追跡できることを示しており、天文学者が最終的に原因を突き止めることができる可能性があります。

「これは、天文学者が2007年に高速無線バーストを発見して以来、この分野が待ち望んでいた大きな突破口です」と連邦科学産業研究機構(CSIRO)の研究主筆者のキースバニスターは声明で述べています。 (CSIROはオーストラリアの国立科学機関です。)

バニスターと彼の同僚は、西オーストラリアにあるCSIROのマーチソン電波天文台にある36基の電波望遠鏡のネットワークである、Australian Square Kilometer Array Pathfinder(ASKAP)を使用してFRBを発見しました。彼らはその名前を説明する2018年9月24日にバーストを検出しました。これはFRB 180924です(リピーターFRB 121102は2012年に最初に発見されました。

既知のFRBの合計が85であったことを考えると、これは十分にエキサイティングでした(そのうちの2つはリピーターです)。

研究者たちは、バーストがASKAPディッシュにヒットしてから300ミリ秒未満でFRB 180924を自動的に認識する新しい技術を開発しました。チームが3.1秒ごとに上書きされるデータにアクセスする必要があったため、このような速度は本質的なものでした。

次に科学者は、36 ASKAPディッシュでのFRB 180924の到着時間のわずかな違いを、ナノ秒の約100分の1まで測定しました。これらの違いを比較することで、空のバーストの発生源を0.00002度の精度で特定できました。これは、650フィート(200メートル)離れたところから見た人間の髪の毛の幅に相当します。

その情報源は、DES J214425.25−405400.81と呼ばれる大きな銀河の周辺にあります。この銀河についてはほとんど知られていなかったため、研究者たちは、ハワイのケックII望遠鏡、およびチリにある超大型望遠鏡とジェミニ南望遠鏡による光学観測を使用して、この銀河を特徴付けました。

調査チームは、DES J214425.25-405400.81が地球から約36億光年離れていると判断しました。さらに、この銀河は、約1,000倍の大きさで、FRB 121102をホストする小惑星(地球から約30億光年離れている)よりもはるかに活発に星を形成していません。

そして、FRB 121102は、超巨大ブラックホールが潜んでいる可能性が高い、その母銀河の中心近くにあります。

バニスター氏がSpace.comにメールで語ったところによると、これらの違いは「FRBがさまざまな種類の銀河や環境に由来する可能性がある」ことを示しているため、重要です。 「彼らは、発生するのに特別な条件を必要としているようには見えない。」

FRB 180924の場所には、FRBを駆動する不可解なプロセスについての手がかりもいくつかあります。たとえば、バニスターは、銀河のコアからのかなりの距離(13,000光年)を考えると、この特定のバーストでは超大質量ブラックホールは除外されると述べました。

実際、新しい研究はFRBの世代を大幅に見直すきっかけになるかもしれないとチームメンバーは述べた。

メルボルンのスウィンバーン工科大学の共著者であるライアンシャノンは、Space.comにメールで、「リピーターを説明するために構築された、最も信頼できるバーストモデルは、若いマグネター(非常に磁化された中性子星)によって生成されたと示唆している」と語った。

「これらのマグネターは、FRB 121102ホストのような小さな矮小銀河で優先的に形成される」とシャノンは付け加えた。 「さまざまな環境でバーストを生成できるようにモデルを緩和する必要があるか、バーストを生成するメカニズムが2つある。」

(もちろん、FRBは常に高度な文明によって生成される可能性があります。しかし、エイリアンの召喚が行われる傾向があるため、これはロングショットです。)

バニスターと彼のチームが開拓した方法を使用して、より多くのFRBが特定されるにつれて、モデルはますます強くなります。また、検索には他にもエキサイティングな影響があります。

たとえば、FRBが通過するガスの量はバーストの信号にエンコードされているとバニスター氏は語った。 FRB 180924のホーム銀河はガスが比較的少ないため、バーストのエンコードされた情報の大部分は、銀河間媒質中のガスによって伝えられていました。

銀河の間にあるガスは、光っていないので研究するのが非常に困難ですが、天文学者は今、それを見る実行可能な方法を持っているかもしれません。

「1回限りのバーストをキャッチすることは技術的に可能であり、それらが銀河間媒質のクリーンなプローブであることを実証した」とシャノン氏。

「次のステップは、他の1回限りのバーストがFRB 180924(大規模な銀河で発生したもの)のようなものか、または最初のリピーターに似ているかどうかを確認することです」と彼は付け加えた。 「彼らは180924のようになり、ほとんど見えない宇宙のウェブ上に新しいウィンドウを開くことができるでしょう。」

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エイリアンライフの検索に関するマイクウォールの本、そこに」(グランドセントラルパブリッシング、2018年、 カール・テイト)、現在出ています。 Twitterで彼をフォローする @michaeldwall。 Twitterでフォローします @Spacedotcom または フェイスブック.

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