Хуткія радыёуспышкі (FRB) - гэта інтэнсіўныя ўспышкі внегалактических радыёхваль, якія доўжацца не больш за некалькі мілісекунд. Упершыню яны былі знойдзены ў 2007 годзе Дунканам Ларымерам і яго студэнтам Дэвідам Наркевічам падчас вывучэння звестак пульсарнага агляду. На сённяшні дзень было зарэгістравана ад 50 да 60 FRB, хоць, па словах Вікторыі Каспі, астрафізіка з Універсітэта Макгіла, іх можа быць да 10 000 у дзень. Нядаўна былі выяўлены другія ў гісторыі паўтараюцца хуткія радыёуспышкі, што дало нам яшчэ адну падказку для разумення таямніцы Сусвету.
Улетку 2018 гады новы канадскі тэлескоп CHIME зафіксаваў 13 выбліскаў хуткіх радыёвыбліскаў (FRB) усяго за тры тыдні. Гэта другія ўспышкі FRB, якія паўтараюцца, першая з якіх была выяўлена ў 2012 годзе радыётэлескопам Арэсіба ў Пуэрта-Рыка.
Першы хуткі радыёўсплёск (названы FRB 121102), які паўтараўся, быў заўважаны групай студэнтаў пад кіраўніцтвам тагачаснага аспіранта Пола Шольца, якія, прааналізаваўшы ўсе дадзеныя, выявілі, што за першапачатковым сігналам рушылі ўслед яшчэ 10 усплёскаў. Навукоўцы мяркуюць, што крыніцай гэтых усплёскаў можа быць карлікавая галактыка, размешчаная за 2,5 мільярды светлавых гадоў ад Зямлі.
Другі паўтараецца хуткі радыёуспышка (FRB 180725A) упершыню з'явілася 14 жніўня 2018 года і пасля гэтага паўтаралася ў адной і той жа кропцы на небе сама меней пяць разоў. Каманда CHIME апублікавала свае вынікі 9 студзеня гэтага года ў двух артыкулах у часопісе Nature , а таксама прадставіла іх на канферэнцыі Амерыканскага астранамічнага таварыства.
Размешчаны ў Дамініёнскай радыёастрафізічнай абсерваторыі ў Брытанскай Калумбіі, Канада, тэлескоп CHIME абсталяваны чатырма высокачуллівымі радыёпрымачамі памерам 100 на 20 метраў. Іх задача - вымяраць паскарэнне распаўсюджвання радыёхваль у Сусвеце, вывучаць Млечны Шлях, адсочваць пульсары, а таксама выяўляць хуткія радыёуспышкі (FRB).
Канадскі эксперымент па карціраванні інтэнсіўнасці вадароду (CHIME) быў урачыста адкрыты 7 верасня 2017 года падчас цырымоніі першага запуску (гэта быў першы выпадак выкарыстання тэлескопа для атрымання астранамічнай выявы). Тэлескоп спецыяльна распрацаваны для прыёму сігналаў у дыяпазоне ад 400 да 800 Мгц з высокай адчувальнасцю. Атрыманыя дадзеныя апрацоўваюцца з хуткасцю 13 тэрабіт у секунду. Затым яны аблічбоўваюцца і апрацоўваюцца для стварэння карт неба.
CHIME скануе прастору на наяўнасць хуткіх радыёуспышак (FRB) на працягу ўсяго дня, выкарыстоўваючы 1024 кропкі або прамяня, пры гэтым кожны прамень апрацоўваецца з частатой 16000 розных частот 1000 раз у секунду, што азначае аналіз 130 мільярдаў біт дадзеных у рэжыме рэальнага часу. Пасля завяршэння першага этапу апрацоўкі, у якім задзейнічана 2500 працэсараў і 32000 гігабайт аператыўнай памяці, на другім этапе вызначаецца становішча і дэталі магчымай FRB. Пры ўзнікненні FRB каманда CHIME і астрафізічная супольнасць неадкладна атрымліваюць апавяшчэнне.
Спачатку існаваў скептыцызм адносна здольнасці CHIME выяўляць хуткія радыёуспышкі на такіх малых частотах, паколькі папярэднія мадэлі працавалі на частотах, блізкіх да 1400 Мгц. Аднак цяпер навукоўцы лічаць, што хуткія радыёуспышкі з частатой ніжэй за 400 Мгц таксама існуюць.
Некаторыя з 13 сігналаў у паўтаральнай хуткай радыёуспышцы ў ніжняй частцы спектру былі настолькі яркімі, што каманда CHIME лічыць магчымым існаванне ўспышак і ніжэй за 400 Мгц. Яны таксама мяркуюць, што ў мінулым магло адбывацца значна больш паўтаральных хуткай радыёуспышак у дыяпазоне ніжэй за 700 Мгц, але яны не былі распазнаныя як такія.
Пасля FRB 180725A у раёне 400 Мгц прыбор CHIME зафіксаваў яшчэ некалькі хуткіх радыёуспышак (FRB) як днём, так і ўначы, якія не карэлююць ні з адной вядомай наземнай крыніцай. Калі гэтыя сігналы пацвердзяцца, гэта дазволіць лепш зразумець частотныя абмежаванні, у рамках якіх узнікаюць FRB, а таксама чыннікі гэтых выбліскаў.
Пакуль ніхто не ведае, чаму і як выпускаюцца хуткія радыёуспышкі (FRB). Сярод прапанаваных гіпотэз - сутыкненні чорных дзюр або нейтронных зорак, звышновыя высокай энергіі, бліцары і калапс пульсараў, выкліканы цёмнай матэрыяй.
З моманту адкрыцця хуткіх радыёуспышак (FRB) навукоўцы спрабуюць высветліць прыроду іх крыніц. Паколькі ўспышкі вельмі кароткія, яны лічаць, што іх крыніцы маюць памер у некалькі сотняў кіламетраў ці менш. Таксама лічыцца, што яны валодаюць вельмі высокай энергіяй і за адзін выбліск генеруюць гэтулькі энергіі, колькі Сонца выпрацавала бы за 80 гадоў.
Адно са здагадак аб іх паходжанні складаецца ў тым, што яны могуць зыходзіць ад іншых развітых пазаземных формаў жыцця, хоць аналагічныя здагадкі выказваліся і ў стаўленні рэгулярных імпульсаў, генераваных пульсарамі да іх адкрыцця. Іншыя тэорыі ўключаюць выбуховыя распады міні-кластэраў аксіёнаў, касмічныя струны і калапс магнітасферы чорных дзірак Кэра-Ньюмана. Было выказана меркаванне, што калі хуткія радыёуспышкі сапраўды ўзнікаюць у выніку выбухаў чорных дзірак, то яны з'яўляюцца першымі прыкметамі эфектаў квантавай гравітацыі.
У выпадку паўтаральных хуткіх радыёуспышак некаторыя гіпотэзы мяркуюць множнае паходжанне з-за адрозненняў у інтэнсіўнасці кожнага сігналу. Адна з тэорый абвяшчае, што ў асяроддзі актыўных галактычных ядраў існуюць буйнамаштабныя заблытаныя квантава-механічныя станы, якія могуць прывесці да ўзмацнення выпраменьвання – з'яве, вядомай як «звышвыпраменьванне».
Трынаццаць хуткіх радыёуспышак (FRB) прадэманстравалі прыкметы «рассеяння» – з'явы, які адбываецца пры праходжанні радыёхваль праз навакольнае асяроддзе крыніцы. У залежнасці ад характару рассейвання хваляў, навукоўцы лічаць магчымым вызначыць, якім было навакольнае асяроддзе.
Па словах чальца каманды CHIME Тома Ландекера, "нізкачашчынныя хвалі могуць выходзіць за межы свайго асяроддзя і не настолькі моцна рассейваюцца, каб іх можна было выявіць да моманту дасягнення Зямлі". Ступень рассейвання паказвае на тое, што крыніцамі з'яўляюцца магутныя астрафізічныя аб'екты, размешчаныя ў такіх месцах, як рэшткі звышновых або паблізу цэнтральнай чорнай дзіркі ў галактыцы, як адзначае Чэры Нг, астраном з Універсітэта Таронта. Выяўленне большай колькасці хуткіх радыёуспышак у будучыні і аналіз дадзеных дадуць навукоўцам больш інфармацыі, якая дапаможа ім вызначыць крыніцы і іх прыроду.
[Крыніцы: CHIME, Nature, Wikipedia]