CHIME-teleskopet har fyra 100 meter långa U-formade cylindrar av metallnät som liknar snowboard-halfpipes, med en total yta motsvarande fem hockeybanor. CHIME rekonstruerar bilden av himlen ovanför genom att bearbeta radiosignaler som spelats in av tusentals antenner. Dess signalbehandlingssystem är det största av alla teleskop på jorden, så att den kan söka i stora delar av himlen samtidigt. Kredit:CHIME
Ett kanadensiskt-ledda forskarlag har hittat den andra repeterande snabba radioskuren (FRB) som någonsin spelats in. FRB är korta skurar av radiovågor som kommer från långt utanför vår Vintergatans galax. Forskare tror att FRB kommer från kraftfulla astrofysiska fenomen miljarder ljusår bort.
Upptäckten av den extragalaktiska signalen är bland de första, efterlängtade resultat från Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), ett revolutionerande radioteleskop som invigdes i slutet av 2017 av ett samarbete mellan forskare från University of British Columbia, McGill University, University of Toronto, Perimeterinstitutet för teoretisk fysik, och Kanadas nationella forskningsråd.
I ett rungande stöd för det nya teleskopets kapacitet, den upprepade FRB var en av totalt 13 skurar som upptäcktes under en period på bara tre veckor under sommaren 2018, medan CHIME var i sin för-idrifttagningsfas och körde på endast en bråkdel av sin fulla kapacitet. Ytterligare skurar från den upprepade FRB upptäcktes under följande veckor av teleskopet, som ligger i British Columbias Okanagan Valley.
Upptäckten av andra upprepande FRB tyder på att det finns fler
Av de mer än 60 FRB som hittills observerats, upprepade utbrott från en enda källa hade bara hittats en gång tidigare - en upptäckt som gjordes av Arecibo-radioteleskopet i Puerto Rico 2015.
"Tills nu, det fanns bara en känd upprepande FRB. Att veta att det finns en annan tyder på att det kan finnas fler där ute. Och med fler repeaters och fler källor tillgängliga för studier, vi kanske kan förstå dessa kosmiska pussel – var de kommer ifrån och vad som orsakar dem, sa Ingrid Stairs, en medlem av CHIME-teamet och en astrofysiker vid UBC.
Innan CHIME började samla in data, några forskare undrade om radiofrekvensomfånget som teleskopet hade designats för att upptäcka skulle vara för lågt för att fånga upp snabba radioskurar. De flesta av de tidigare upptäckta FRB hade hittats vid frekvenser nära 1400 MHz, långt över det kanadensiska teleskopets räckvidd på 400 MHz till 800 MHz.
CHIME-teamets resultat—publicerades den 9 januari i två tidningar i Natur och presenterades samma dag vid American Astronomical Societys möte i Seattle – löste dessa tvivel, där majoriteten av de 13 skurarna spelas in långt ner till de lägsta frekvenserna i CHIMEs intervall. I några av de 13 fallen, signalen i den nedre änden av bandet var så ljus att det verkar troligt att andra FRB:er kommer att detekteras vid frekvenser som är ännu lägre än CHIMEs minimum på 400 MHz.
FRB-källor finns sannolikt på "speciella platser" i galaxer
Majoriteten av de 13 upptäckta FRB visade tecken på "spridning, " ett fenomen som avslöjar information om miljön som omger en källa till radiovågor. Mängden spridning som observerades av CHIME-teamet fick dem att dra slutsatsen att källorna till FRB är kraftfulla astrofysiska objekt med större sannolikhet att vara på platser med speciella egenskaper.
"Det kan betyda i någon sorts tät klump som en supernovarest, " säger teammedlemmen Cherry Ng, en astronom vid University of Toronto. "Eller nära det centrala svarta hålet i en galax. Men det måste vara på någon speciell plats för att ge oss all den spridning som vi ser."
En ny ledtråd till pusslet
Ända sedan FRB först upptäcktes, Forskare har plockat ihop signalernas observerade egenskaper för att komma fram till modeller som kan förklara källorna till de mystiska utbrotten och ge en uppfattning om de miljöer där de uppstår. Detekteringen av CHIME av FRB vid lägre frekvenser innebär att vissa av dessa teorier måste omprövas.
"Oavsett källan till dessa radiovågor är, det är intressant att se hur brett spektrum av frekvenser den kan producera. Det finns vissa modeller där källan i sig inte kan producera något under en viss frekvens, säger teammedlemmen Arun Naidu från McGill University.
"[Vi vet nu] att källorna kan producera lågfrekventa radiovågor och de lågfrekventa vågorna kan fly sin miljö, och är inte för spridda för att kunna upptäckas när de når jorden. Det säger oss något om miljöerna och källorna. Vi har inte löst problemet, men det är flera bitar till i pusslet, säger Tom Landecker, en CHIME-teammedlem från National Research Council of Canada.
