Canadian Telescope findet 13 weitere schnelle Funkausbrüche, darunter den zweiten, der jemals wiederholt wurde
Kanadische Wissenschaftler, die die GLOCKE (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) haben 13 . entdeckt FRB s (Fast Radio Bursts), einschließlich der zweithäufigsten Wiederholung. Und sie denken, dass sie noch mehr finden werden.
CHIME ist ein innovatives Radioteleskop in der Region Okanagan Valley in British Columbia, Kanada. Es wurde 2017 fertiggestellt und soll als eine Art Zeitmaschine fungieren. CHIME wird Astronomen helfen, die Form, Struktur und das Schicksal des Universums zu verstehen, indem es die Zusammensetzung der dunklen Energie misst.
Das einzigartige Design von CHIME macht es auch gut geeignet, um schnelle Funkstöße zu erkennen.
Schnelle Radiobursts sind hochenergetische Ereignisse im Weltraum, die wir als vorübergehenden Puls von Radiowellen wahrnehmen. Sie dauern in der Regel nur wenige Millisekunden. Wissenschaftler sind sich nicht sicher, was ihr Ursprung ist, obwohl er definitiv von außerhalb der Milchstraße stammt. Einige der vorgeschlagenen Quellen sind Schwarze Löcher oder schnell rotierende Neutronensterne.
Tom Landecker, CHIME-Teammitglied, Nationaler Forschungsrat
'Wir haben das Problem nicht gelöst, aber es sind noch einige weitere Puzzleteile.'
„Bisher war nur ein sich wiederholender FRB bekannt. Zu wissen, dass es noch einen anderen gibt, lässt vermuten, dass es da draußen noch mehr geben könnte. Und mit mehr Repeatern und mehr zum Studium verfügbaren Quellen können wir diese kosmischen Rätsel möglicherweise verstehen – woher sie kommen und was sie verursacht “, sagte Ingrid Stairs, Mitglied des CHIME-Teams und Astrophysikerin bei UBC.
CHIME liegt in einem Tal in der Region Okanagan von BC. Die umliegenden Berge bieten eine „radio-leise“ Umgebung, in der verstreute terrestrische Funksignale auf ein Minimum reduziert werden. Die Einstellung hilft CHUME, schnelle Funkimpulse zu erkennen. Bildquelle: CHIME-Observatorium.
Das CHIME-Observatorium hat ein einzigartiges Design. Im Gegensatz zu anderen Teleskopen, die über bewegliche Montierungen verfügen, die es ihnen ermöglichen, bestimmte Objekte im Weltraum neu zu positionieren und zu untersuchen, ist CHIME statisch. CHIME sitzt still, während sich der Himmel über ihnen bewegt. Es kartiert jeden Tag die gesamte Nordhalbkugel, was bedeutet, dass es wahrscheinlich mehr dieser Phänomene entdecken wird.
CHIME besteht aus 1024 angepassten Handy-Empfängern in vier 100-Meter-Halbzylindern oder „Halfpipes“, die alle als eine große Einheit zusammenarbeiten Interferometer R. Sie sind mit einem Supercomputer verbunden, der alle Daten verarbeitet.
Stairs glaubt, dass CHIME mehr sich wiederholende FRBs finden wird. Sobald sie gefunden sind, können andere Teleskope untersuchen, woher sie stammen, um Hinweise auf ihre Natur zu finden.
„Wenn CHIME jeden Tag die gesamte nördliche Hemisphäre kartiert, werden wir im Laufe der Zeit mit Sicherheit mehr Repeater finden“, sagte Stairs. „Wenn Wissenschaftler wissen, wo sie sich befinden, können sie ihre Teleskope auf sie richten, was eine Gelegenheit bietet, diese mysteriösen Signale im Detail zu untersuchen.“
Ein zweistufiger Supercomputer hilft CHIME dabei, schnelle Funkausbrüche zu erkennen. Links die F-Engine, die jedes Funksignal 800 Millionen Mal pro Sekunde digitalisiert hat. Die F-Engine verarbeitet eingehende Daten mit einer Geschwindigkeit von 13 Terabit pro Sekunde. (!!!) Rechts ist die X-Engine. Es empfängt die digitalen Daten der F-Engine und verarbeitet sie. Die X-Engine erstellt alle paar Sekunden „Korrelationsmatrizen“, die dann zu Himmelskarten verarbeitet werden. Bildquelle: GLOCKE.
Der Ursprung der schnellen Radiobursts ist noch nicht bekannt. Während einige Wissenschaftler vermuten, dass sie durch katastrophale Ereignisse verursacht werden, scheint die Entdeckung sich wiederholender FRBs diese Idee zu beseitigen.
„Wir sind sehr gespannt, was CHIME leisten kann, wenn es voll ausgelastet ist.“
Deborah Good, Doktorandin an der UBC, Mitglied des FRB-Teams von CHIME.
Die Seltenheit von FRB macht es schwierig, sie zu studieren. Sie sind auch sehr kurzlebig und dauern nur wenige Millisekunden. Das Spannende an dieser Entdeckung ist, dass CHIME noch nicht einmal voll ausgelastet ist. Sobald es auf dem neuesten Stand ist, wird es viele weitere entdecken, vielleicht jeden Tag des Betriebs, und die Datenschleusen werden sich für diese faszinierenden Phänomene öffnen.
Bildnachweis: NRAO Outreach/T. Jarrett (IPAC/Caltech); B. Saxton, NRAO/AUI/NSF
„Wir sind sehr gespannt, was CHIME leisten kann, wenn es voll ausgelastet ist“, sagte Deborah Good, Doktorandin in Physik und Astronomie an der UBC, die Teil des FRB-Teams von CHIME ist. „Am Ende eines Jahres haben wir vielleicht 1.000 weitere Ausbrüche gefunden. Unsere Daten werden einige der Geheimnisse von FRBs aufbrechen.“
Der erste FRB wurde 2007 von Wissenschaftlern entdeckt, die Pulsardaten untersuchten. Die meisten schnellen Funkstöße dauern einen kurzen Moment und sind dann weg, obwohl wir mit dieser neuesten CHIME-Entdeckung nun zwei kennen, die sich wiederholt haben. Der erste sich wiederholende FRB, genannt FRB 121102 wurde 2012 entdeckt und seine Quelle war extragalaktisch, in Richtung der Auriga-Konstellation.
Was uns die Wellenlängen über schnelle Radiobursts sagen
Die Wellenlänge des FRB kann Wissenschaftlern helfen zu verstehen, woher sie kommen und durch welche Materie sie uns erreicht haben. Aber längerwellige FRBs sagen ihnen mehr.
Deborah Gut, UBC/CHIME
„Die Umgebung des FRB hat einen viel größeren Einfluss auf die Form der Signale bei langen Wellenlängen.“
Während die meisten früheren schnellen Radiobursts bei Wellenlängen von nur wenigen Zentimetern erkannt wurden, hatte diese neueste Charge Wellenlängen von wenigen Metern. Dies ist ein Bonus für das CHIME-Team, das sagt, dass die längeren Wellenlängen neue Untersuchungswege eröffnen.
„Die Umgebung des FRB hat einen viel größeren Einfluss auf die Form der Signale bei langen Wellenlängen“, sagte Good. „Wenn wir diese Ausbrüche mit CHIME sehen, erhalten wir eine gute Vorstellung davon, wie FRBs sind und woher sie kommen, indem wir mehr darüber erfahren, wie sich ihre Helligkeit bei verschiedenen Frequenzen ändert und was mit dem Signal auf seinem Weg zur Erde passiert“, fügte sie hinzu .
CHIME-Teammitglied Tom Landecker vom National Research Council sagt, dass diese neu entdeckten schnellen Funkausbrüche letztendlich dazu beitragen werden, das Rätsel zu lösen, woher FRBs stammen.
„[Wir wissen jetzt], dass die Quellen niederfrequente Radiowellen erzeugen können und diese niederfrequenten Wellen ihrer Umgebung entkommen können und nicht zu stark gestreut sind, um entdeckt zu werden, wenn sie die Erde erreichen. Das sagt uns etwas über die Umgebungen und die Quellen. Wir haben das Problem nicht gelöst, aber das Puzzle besteht aus mehreren weiteren Teilen“, sagte er.
Eine weitere Ansicht der vier „Halfpipes“ und 1024 Receiver von CHIME. Das Teleskop hat keine beweglichen Teile und beobachtet den gesamten Nordhimmel, während er über ihm vorbeizieht. Kein schneller Funkstoß kann der Erkennung entgehen! Bild: GLOCKE.
Immer wenn schnelle Funkausbrüche oder ein anderes Phänomen ungewisser Herkunft entdeckt werden, erhellt das Internet die Rede von Außerirdischen und außerirdischen Intelligenzen. Wir können uns anscheinend nicht selbst helfen. Aber in den meisten dieser Fälle und höchstwahrscheinlich auch in diesem Fall gibt es eine natürliche Erklärung. Wissenschaftler haben es nur noch nicht gefunden.
Aber wenn sie die Quelle von FRBs finden, kann CHIME eine führende Rolle bei der Suche spielen.
CHIME befand sich erst in der Inbetriebnahmephase, als es diese Bursts erkannte. Es wurde nicht mit voller Kapazität betrieben. Sobald dies der Fall ist, stehen interessante Zeiten bevor, insbesondere wenn es 1.000 weitere schnelle Funkstöße erkennen kann, wie Good andeutet.
„Die Ergebnisse sind nur der Anfang der Entdeckungen von CHIME“, fügte Stairs, der UBC-Astrophysiker, hinzu. „In der nächsten Phase planen wir, den vollständigen hochauflösenden Datenstrom der hellsten Bursts zu erfassen, wodurch wir ihre Positionen, Eigenschaften und magnetischen Umgebungen besser verstehen können. Die nächsten Jahre werden sehr spannend.“
Auf der Wintertagung der American Astronomical Society wurde die Detektion der schnellen Radiobursts vorgestellt.
Diese neuen Entdeckungen werden auch in zwei wissenschaftlichen Artikeln erklärt, die beide am 9. Januar 2019 in Nature online veröffentlicht wurden. Der erste Artikel trägt den Titel „
Beobachtungen schneller Radiobursts bei Frequenzen bis hinunter zu 400 Megahertz .“ Das zweite ist „ Eine zweite Quelle für sich wiederholende schnelle Funkstöße . '
Quellen:
- Pressemitteilung: CHIME-Teleskop erkennt den zweiten sich wiederholenden schnellen Radioburst
- Pressemitteilung: Neues kanadisches Teleskop wird das größte jemals vermessene Weltraumvolumen kartieren
- Homepage des CHIME-Teleskops
- Forschungsbericht: Eine zweite Quelle für sich wiederholende schnelle Funkstöße
- Forschungsbericht: Beobachtungen schneller Radiobursts bei Frequenzen bis hinunter zu 400 Megahertz
- Wikipedia-Eintrag: Schneller Radio-Burst