När snabb radio sprängs, eller FRB, upptäcktes första gången 2001, astronomer hade aldrig sett något liknande dem förut. Sedan dess, astronomer har hittat ett par dussin FRB, men de vet fortfarande inte vad som orsakar dessa snabba och kraftfulla utbrott av radioutsläpp.

För första gången, två astronomer från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) har uppskattat hur många FRB som ska förekomma över hela det observerbara universum. Deras arbete indikerar att minst en FRB går av någonstans varannan.

"Om vi ​​har rätt om att en så hög frekvens av FRB händer vid varje given tidpunkt, du kan tänka dig att himlen är fylld med blixtar som paparazzi som tar bilder av en kändis, "sade Anastasia Fialkov från CfA, som ledde studien. "I stället för ljuset kan vi se med våra ögon, dessa blixtar kommer i radiovågor. "

För att göra sin uppskattning, Fialkov och medförfattare Avi Loeb antog att FRB 121102, en snabb radiostopp i en galax cirka 3 miljarder ljusår bort, är representativ för alla FRB. Eftersom denna FRB har producerat upprepade utbrott sedan dess upptäckt 2002, astronomer har kunnat studera det mycket mer detaljerat än andra FRB. Med hjälp av den informationen, de projicerade hur många FRB:er som skulle finnas över hela himlen.

"Med tiden det tar dig att dricka en kopp kaffe, hundratals FRB kan ha gått någonstans i universum, "sa Avi Loeb." Om vi ​​kan studera en bråkdel av dem tillräckligt bra, vi borde kunna reda ut deras ursprung. "

Även om deras exakta natur fortfarande är okänd, de flesta forskare tror att FRB har sitt ursprung i galaxer miljarder ljusår bort. En ledande idé är att FRB är biprodukter av unga, snabbt snurrande neutronstjärnor med utomordentligt starka magnetfält.

Fialkov och Loeb påpekar att FRB kan användas för att studera universums struktur och utveckling, oavsett om deras ursprung är helt förstått eller inte. En stor befolkning av avlägsna FRB kan fungera som materialprober över gigantiska avstånd. Detta mellanliggande material suddar ut signalen från den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB), den överblivna strålningen från Big Bang. En noggrann studie av detta ingripande material bör ge en förbättrad förståelse av grundläggande kosmiska beståndsdelar, såsom de relativa mängderna av vanligt material, mörk materia och mörk energi, som påverkar hur snabbt universum expanderar.

FRB kan också användas för att spåra vad som bröt ner "dimman" av väteatomer som genomsyrade det tidiga universum till fria elektroner och protoner, när temperaturen svalnade efter Big Bang. Man tror generellt att ultraviolett (UV) ljus från de första stjärnorna reste utåt för att jonisera vätgasen, rensa dimman och låta detta UV -ljus släppa ut. Genom att studera mycket avlägsna FRB kommer forskare att studera var, när och hur denna "rejonisering" -process skedde.

"FRB är som otroligt kraftfulla ficklampor som vi tror kan tränga igenom denna dimma och ses över stora avstånd, "sa Fialkov." Detta kan göra det möjligt för oss att studera universums "gryning" på ett nytt sätt. "

Författarna undersökte också hur framgångsrika nya radioteleskop - både de som redan är i drift och de som är planerade för framtiden - kan vara att upptäcka ett stort antal FRB. Till exempel, Square Kilometer Array (SKA) som för närvarande utvecklas kommer att vara ett kraftfullt instrument för att upptäcka FRB. Den nya studien tyder på att SKA över hela himlen kan upptäcka mer än en FRB per minut som kommer från den tidpunkt då rejonisering skedde.

Experimentet för kanadensisk väteintensitet (CHIME), som nyligen började fungera, kommer också att vara en kraftfull maskin för att upptäcka FRB, även om dess förmåga att upptäcka utbrotten beror på deras spektrum, dvs. hur radiovågornas intensitet beror på våglängd. Om spektrumet av FRB 121102 är typiskt kan CHIME kämpa för att upptäcka FRB. Dock, för olika typer av spektra kommer CHIME att lyckas.

Papperet av Fialkov och Loeb som beskriver dessa resultat publicerades den 10 september, 2017 -numret av The Astrofysiska tidskriftsbrev , och finns på nätet.