カナダの望遠鏡は、これまでに繰り返されている2番目のものを含む13のより高速な無線バーストを発見します

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CHIME（カナダ水素強度マッピング実験）を使用しているカナダの科学者は、13回目のFRB（高速ラジオバースト）を検出しました。そして、彼らはもっと見つけられると思っています。

CHIMEは、カナダのブリティッシュコロンビア州のオカナガンバレー地域にある革新的な電波望遠鏡です。 2017年に完成し、一種のタイムマシンとしての役割を果たしています。 CHIMEは、暗黒エネルギーの組成を測定することで、天文学者が宇宙の形、構造、運命を理解するのに役立ちます。

CHIMEのユニークなデザインは、高速の無線バーストの検出にも適しています。

高速無線バーストは、宇宙で発生する高エネルギーのイベントであり、電波の一時的なパルスとして検出されます。通常は数ミリ秒しか持続しません。科学者たちは、その起源が正確にはわからないが、それは間違いなく天の川の外からのものである。提案された線源のいくつかは、ブラックホールまたは高速回転中性子星です。

「私たちは問題を解決していませんが、パズルにはまだいくつかのピースがあります。」
トムランデッカー、国立研究評議会、CHIMEチームメンバー

「これまで、既知の反復FRBは1つしかありませんでした。別のものがあることを知っていることはそこにもっとあるかもしれないことを示唆しています。そして、より多くのリピーターと研究に利用できるソースがあれば、これらの宇宙パズルの起源と原因を理解できるかもしれません」とCHIMEチームのメンバーでありUBCの天体物理学者であるイングリッドステアーズは言った。

CHIME展望台はユニークなデザインです。他の望遠鏡は、可動式のマウントを備えているため、空間内の特定のオブジェクトの位置を変更したり調べたりすることができますが、CHIMEは統計的です。空が頭上を移動している間、CHIMEはじっと座っています。北半球全体を毎日マッピングしているため、これらの現象をより多く検出できる可能性があります。

CHIMEは、4つの100メートルの半円筒、つまり「ハーフパイプ」に収められた1024の携帯電話受信機で構成されており、すべてが1つの大きな干渉計として機能します。すべてのデータを処理するスーパーコンピューターに接続されています。

階段は、CHIMEがより多くの繰り返しFRBを見つけると考えています。それらが見つかると、他の望遠鏡はその性質の手がかりのためにどこから発生したかを調べることができます。

「CHIMEは毎日北半球全体をマッピングしているので、時間の経過とともにより多くのリピーターを見つけることができます」とStairs氏は述べています。「それらがどこにあるかを知ることにより、科学者は望遠鏡を彼らに向けることができ、これらの不可思議な信号を詳細に研究する機会が生まれます。」

高速無線バーストの原因はまだ不明です。一部の科学者はそれらが大変動のイベントによって引き起こされると示唆していますが、FRBの繰り返しの発見はその考えを排除しているようです。

「CHIMEがフル稼働しているときに何ができるかをとても楽しみにしています。」

CHIMEのFRBチームのメンバーであるUBCのPhD学生であるDeborah Good。

FRBの希少性のため、FRBの研究は困難です。また、非常に一時的で、数ミリ秒しか持続しません。この発見の興味深い点は、CHIMEがまだフル稼働していないことです。処理速度が上がると、さらに多くの、場合によっては毎日の運用が発見され、これらの興味深い現象にデータフラッドゲートが開きます。

CHIMEのFRBチームの一員であるUBCで物理学と天文学を専攻している博士課程の学生であるDeborah Good氏は、「CHIMEがフル稼働しているときにCHIMEが何ができるかを見て、とても興奮しています」と述べました。「1年の終わりに、1,000のバーストがさらに発生した可能性があります。私たちのデータは、FRBの謎のいくつかを明らかにします。」

最初のFRBは、パルサーデータを調べた科学者によって2007年に検出されました。ほとんどの高速無線バーストは一瞬だけ続き、その後消えてしまいますが、この最新のCHIMEの発見により、2つが繰り返されていることがわかりました。 FRB 121102と呼ばれる最初の繰り返しFRBは2012年に検出され、その発生源はAuriga星座の方向にある銀河系外でした。

波長が高速無線バーストについて教えてくれること

FRBの波長は、科学者がそれらがどこから来たのか、どのような種類の物質が私たちに到達するために通過したのかを科学者が理解するのに役立ちます。しかし、より長い波長のFRBは、より多くを伝えます。

「FRBの環境は、長波長での信号の形状にはるかに大きな影響を与えます。」
デボラグッド、UBC / CHIME

以前のほとんどの高速無線バーストはほんの数センチの波長で検出されましたが、この最新のバッチは数メートルの波長を持っていました。これは、より長い波長が新たな探求の道を開くと言うCHIMEチームへのボーナスです。

「FRBの環境は、長波長での信号の形状にはるかに大きな影響を及ぼします」とGoodは言いました。「CHIMEでこれらのバーストを見ると、さまざまな周波数で輝度がどのように変化するか、地球に向かう途中で信号に何が起こっているかを詳しく示すことで、FRBがどのようなもので、どこから来たのかがわかります」と彼女は付け加えた。。

CHIMEチームのメンバーであるNational Research CouncilのTom Landecker氏は、これらの新しく検出された高速無線バーストは、最終的には、FRBの発生源のパズルの解決に役立つと述べています。

「[私たちが知っている]発生源は低周波の電波を生成する可能性があり、それらの低周波の電波は環境から逃れることができ、地球に到達するまでに散乱するほど散乱することはありません。これは、環境と情報源について何かを教えてくれます。私たちは問題を解決していませんが、パズルのいくつかのピースです」と彼は言った。

高速の無線バーストやその他の原因不明の現象が発見されると、インターネットはエイリアンや地球外情報の話で明るくなります。私たちは自分自身を助けることができないようです。しかし、これらのケースのほとんど、そしておそらくこれもおそらく自然な説明があります。科学者たちはまだそれを見つけていません。

しかし、FRBのソースを見つけた場合、CHIMEはFRBのソースを見つける際に主導的な役割を果たす可能性があります。

CHIMEは、これらのバーストを検出したときのみ、試運転段階にありました。フル稼働ではありませんでした。いったんそうなると、グッドが示唆するように、特に1,000以上の高速無線バーストを検出できる場合は、興味深い時代が到来します。

「調査結果はCHIMEの発見のほんの始まりに過ぎません」とUBCの天体物理学者であるStairs氏は付け加えました。「次のフェーズでは、最も明るいバーストから完全な高解像度データストリームをキャプチャする予定です。これにより、それらの位置、特性、および磁気環境をよりよく理解できるようになります。今後数年間は非常にエキサイティングになります。」

高速無線バーストの検出は、アメリカ天文学会の冬季会議で発表されました。

これらの新しい発見は、2019年1月9日にネイチャーオンラインで発表された2つの科学論文でも説明されています。最初の論文のタイトルは「
最低400メガヘルツの周波数での高速無線バーストの観測。」 2つ目は、「高速の無線バーストを繰り返す2つ目の原因」です。