Salah satu fenomena kosmik yang paling misterius adalah letupan radio pantas. Ini adalah isyarat radio jangka pendek, beberapa milisaat yang tidak diketahui, yang disebabkan oleh pembebasan sejumlah besar tenaga. Lebih dari satu dekad berlalu sejak penemuan mereka, tetapi ahli astrofizik masih berusaha untuk mengetahui mekanisme kejadiannya. Para penyelidik menyebut bintang neutron, lubang hitam, dan juga pemancar dari tamadun asing sebagai sumber yang mungkin.
Isyarat misteri
Dengan letupan radio yang cepat, tenaga dilepaskan dalam milisaat seperti yang dipancarkan Matahari selama beberapa puluhan ribu tahun. Hipotesis utama adalah bahawa ia disebabkan oleh peristiwa bencana, seperti penggabungan dua bintang neutron, kilatan dari penyejatan lubang hitam, atau transformasi pulsar menjadi lubang hitam. Untuk masa yang lama, dipercayai bahawa letupan radio hanya boleh berlaku sekali sahaja, tetapi pada tahun 2015 didapati letupan radio cepat FRB 121102 yang direkam sebelumnya diulang secara tidak berkala.
FRB 121102 terletak di galaksi kerdil tiga miliar tahun cahaya dari Bumi dan tetap menjadi satu-satunya sumber letupan radio berulang yang diketahui selama beberapa tahun, walaupun terdapat pencarian yang teliti. Namun, pada Januari 2019, sebuah artikel oleh saintis dari kolaborasi Kanada CHIME muncul dalam jurnal Nature, di mana dilaporkan bahawa isyarat dari sumber lain didaftarkan semula - 180814. J0422 + 73. Teleskop radio interferometrik CHIME (Eksperimen Pemetaan Intensiti Hidrogen Kanada) telah merakam enam letupan radio pantas yang datang dari galaksi 1.3 bilion tahun cahaya.
Isyarat dalam struktur frekuensi dan ciri spektrumnya menyerupai isyarat dari FRB 121102, yang menunjukkan mekanisme pembentukan yang serupa dan sifat sumber yang sama. Penemuan ini menunjukkan adanya letupan radio cepat yang berasingan, penyebabnya bukan kejadian bencana kerana kejadiannya berulang.
Video promosi:
Galaksi senyap
Pada bulan Ogos 2019, pasukan saintis antarabangsa pertama kali mengenal pasti sumber satu radio cepat meletup FRB 180924, yang berasal dari galaksi empat miliar tahun cahaya.
Dengan menggunakan interferometer radio ASKAP, yang terletak di Australia, para astronom menentukan lokasi sumber FRB, dan kemudian mengira jarak ke sana, menganalisis data dari teleskop berasaskan darat optik Gemini, Keck dan VLT. Ternyata suar radio berlaku di galaksi besar berukuran Bima Sakti, 13 ribu tahun cahaya dari pusatnya. Ciri khas galaksi adalah ketiadaan proses untuk kelahiran bintang baru.
Ini berbeza dengan isyarat FRB 121102 berulang, yang terletak di rantau pembentukan bintang aktif. Oleh itu, letupan radio cepat tunggal dan berulang harus mempunyai asal usul yang berbeza. Bagi FRB 121102, isyarat radio seolah-olah melewati medan magnet yang kuat di sekitar magnetar - sejenis bintang neutron khas.
Tidak lama kemudian, ahli astronomi di California Institute of Technology di Amerika Syarikat melaporkan penemuan letupan radio cepat lain FRB 190523, yang juga berlaku di persekitaran yang agak tenang - di galaksi yang serupa dengan Bima Sakti dan berjarak 7,9 miliar tahun cahaya dari Bumi.
Kedua-dua penemuan ini membuktikan bahawa letupan radio pantas hanya boleh terjadi pada galaksi kerdil muda yang mengandungi sejumlah besar magnetar.
Interferometer radio ASKAP.
Lapan kembar
Pada bulan Ogos 2019, sebuah artikel oleh kolaborasi Kanada CHIME muncul di repositori preprint arXiv.org, yang melaporkan pengesanan lapan isyarat radio berulang. Dua sumber isyarat radio - FRB 180916 dan FRB 181119 - berkelip lebih dari dua kali (masing-masing sepuluh dan tiga kali), selebihnya menghantar isyarat radio berulang hanya sekali, dengan jeda terpanjang antara pendaftaran gelombang radio adalah 20 jam. Menurut para penyelidik, ini mungkin menunjukkan bahawa banyak FRB sebenarnya berulang, tetapi ada yang lebih aktif daripada yang lain.
Sebilangan besar lapan ledakan radio pantas baru menunjukkan penurunan frekuensi isyarat dengan setiap ledakan berulang, yang mungkin menjadi kunci untuk memahami mekanisme yang menghasilkan fenomena ini. Sebagai tambahan, FRB 180916 mempunyai kadar penyebaran isyarat terendah, menunjukkan jarak sumber yang relatif dengan Bumi. Ini juga dapat membantu menentukan sifat letupan radio, kata para penyelidik.
Bintang neraka
Pada akhir musim panas 2019, saintis di Pusat Nasional Radioastrofisika di India melaporkan bahawa magnetar masih merupakan salah satu sumber letupan radio pantas (paling tidak berulang).
Magnetar anomali XTE J1810-197 diperhatikan dengan Teleskop Radio Giant Metrewave. Denyutan pelepasan milisaat radio direkodkan, menyerupai kilatan daripada mengulangi FRB 180814. J0422 + 73.
Teleskop Radio Gergasi Metrewave.
Magnetar ini terletak 10 ribu tahun cahaya dari Bumi. Ia ditemui pada tahun 2003, dan secara beransur-ansur berhenti memancarkan pancaran radio pada tahun 2008. Namun, pada tahun 2018, wabah baru terjadi di atasnya, yang juga secara beransur-ansur mulai memudar. Menariknya, magnetar biasanya tidak mengeluarkan pancaran radio, dan XTE J1810-197 adalah sumber pertama pancaran radio semacam ini. Kelangkaan objek ini, serta ledakan radio berulang, telah menyebabkan para saintis percaya bahawa kedua-dua fenomena itu mungkin saling berkaitan.
Lubang bising
Pada bulan September 2019, ahli astronomi China melaporkan bahawa mereka telah mengesan ledakan radio berulang cepat baru (FRB) dari FRB 121102. Isyarat tersebut dikesan dengan teleskop radio FAST 500 meter dengan penerima 19-balok di wilayah Guizhou. Dari akhir bulan Ogos hingga September, lebih daripada 100 lonjakan dicatatkan, yang merupakan nombor rekod di antara semua FRB yang direkodkan.
Pada masa itu, saintis mulai menganggap bahawa FRB 121102 adalah lubang hitam supermasif yang melebihi jisim Matahari sebanyak 10-100 juta kali dan menghasilkan medan magnet yang kuat, dan sumber suar langsung boleh menjadi bintang atau plasma neutron, yang dipengaruhi oleh lubang. Penjelasan lain yang mungkin adalah bahawa FRB 121102 adalah plerion magnet, nebula yang didorong oleh angin bintang dari pulsar.
***
Walaupun ledakan radio yang pantas tetap menjadi fenomena yang tidak dapat dijelaskan setakat ini, banyak data telah disampaikan kepada komuniti saintifik pada tahun 2019 yang mendekatkan para astronom dengan penyelesaiannya. Ternyata FRB dapat diulang, dan mereka mungkin melakukannya dengan kerap. Dalam kes ini, mereka dihasilkan oleh objek yang agak eksotik seperti bintang neutron (pulsar dan magnetar), yang terletak di medium antarbintang yang sesuai. Letupan tunggal berlaku dalam keadaan kurang bergelora: galaksi di mana pembentukan bintang sangat perlahan. Fenomena seperti itu, kemungkinan besar, berlaku disebabkan oleh proses bencana.
