Када су астрономи први пут приметили откривање брзог радио-праска (ФРБ) 2007. године (ака Лоример Бурст), били су запрепаштени и заинтригирани. Чини се да је овај високоенергетски рафал радио импулса, који је трајао само неколико милисекунди, ван наше галаксије. Од тог времена астрономи су пронашли доказе о многим ФРБ-има у претходно забележеним подацима и још увек нагађају шта их узрокује.
Захваљујући каснијим открићима и истраживањима, астрономи сада знају да су ФРБ-и далеко чешћи него што се претходно мислило. У ствари, према новом истраживању тима истраживача из Харвард-Смитхсониан Центра за астрофизику (ЦфА), ФРБ се могу појавити сваке секунде у универзуму који се може проматрати. Ако је тачно, ФРБ би могли бити моћан алат за истраживање порекла и еволуције космоса.
Студија под називом „Брзи радио прасак се дешава сваке секунде у читавом универзуму“, недавно се појавила у Тхе Астропхисицал Јоурнал Леттерс. Студију је водила Анастасија Фиалков, постдоц истраживачица и сарадница са Института за теорију и рачунање ЦфА-е (ИТЦ). Придружили су јој се професор Абрахам Лоеб, директор ИТЦ-а и Франк Б. Баирд, млађи професор науке на Харварду.
Као што је примећено, ФРБ-и су остали мистерија од када су први пут откривени. Њихови узроци не само да остају непознати, већ се много тога што се зна и о њиховој истинској природи још увек не разуме. Као што је др Фиалков рекао за Спаце Магазине путем е-маила:
„ФРБ (или брзи радио-рафали) су астрофизички сигнали неодређене природе. Запажени рафали су кратки (или милисекундни), светли импулси у радио делу електромагнетног спектра (на фреквенцијама ГХз). До сада су забележена само 24 пуцања и још увек не знамо сигурно који физички процеси их покрећу. Најверљивије објашњење је да се покрећу ротирањем магнетизираних неутронских звезда. Међутим, ова теорија треба бити потврђена. "
За време своје студије Фиалков и Лоеб су се ослањали на опажања која су направили више телескопа понављајућег брзог радијског праска познатог као ФРБ 121102. Овај ФРБ су први пут приметили истраживачи 2012. године помоћу радио-телескопа Арецибо у Порторику и од тада је за које се потврдило да долазе из галаксије која се налази 3 милијарде светлосних година у правцу сазвежђа Аурига.
Откад је откривен, откривени су додатни рафали са његове локације, што чини ФРБ 121102 једини познати пример понављања ФРБ. Ова понављајућа природа омогућила је и астрономима да проводе детаљније студије о томе од било којег другог ФРБ-а. Како је проф. Лоеб рекао за Спаце Магазине е-поштом, ови и други разлози учинили су га идеалном метом за њихово проучавање:
„ФРБ 121102 је једини ФРБ за који су идентификована галаксија домаћина и удаљеност. То је уједно и једини извор ФРБ-а из којег смо до сада открили стотине ФРБ-а. Радио-спектар својих ФРБ-а је концентрисан на карактеристичну фреквенцију и не покрива веома широк опсег. То има важне импликације на откривање таквих ФРБ-а, јер да би их пронашли радио опсерваторију треба прилагодити њиховој фреквенцији. "
На основу онога што се зна о ФРБ 121102, Фиалков и Лоеб су провели низ израчуна који су претпоставили да је његово понашање репрезентативно за све ФРБ. Затим су пројектовали колико ће ФРБ постојати по целом небу и утврдили су да ће се унутар посматраног Универзума ФРБ вероватно одвијати сваке секунде. Фиалков је објаснио:
„Претпоставимо да ФРБ производе галаксије одређеног типа (нпр. Слично ФРБ 121102), можемо израчунати колико ФРБ-а мора произвести свака галаксија да би објаснила постојећа запажања (тј. 2000 по небу дневно). Имајући у виду овај број, можемо закључити стопу производње за целокупно становништво галаксија. Ово израчунавање показује да се ФРБ појављује сваке секунде приликом обрачуна свих слабих догађаја. "
Иако су тачна природа и порекло ФРБ-а још увек непознати - предлози укључују ротирајуће неутронске звезде, па чак и ванземаљску интелигенцију! - Фиалков и Лоеб указују на то да би их могли користити за проучавање структуре и еволуције Универзума. Ако се заиста дешавају са таквом редовном фреквенцијом широм космоса, онда би удаљенији извори могли деловати као сонде на које би се астрономи тада ослањали да би претапали свемирске дубине.
На пример, на огромним космичким растојањима постоји значајна количина материјала за интервенције који астрономима отежава проучавање космичке микроталасне позадине (ЦМБ) - преосталог зрачења из Великог праска. Проучавање овог интервентног материјала могло би довести до нових процена колико је густ простор - тј. Колико је састављен од обичне материје, тамне материје и тамне енергије - и колико се брзо шири.
И као што је проф. Лоеб рекао, ФРБ-ови би се такође могли користити за истраживање трајних космичких питања, попут начина на који је завршило „Мрачно доба“ Универзума:
„ФРБ се могу користити за мерење колоне слободних електрона према њиховом извору. Ово се може користити за мерење густине обичне материје између галаксија у данашњем универзуму. Поред тога, ФРБ се у раним космичким временима могу користити за откривање када је ултраљубичасто светло из првих звезда разбило примордијалне атоме водоника преостале из Великог праска у њихове саставне електроне и протоне. "
„Мрачно доба“, које се десило између 380.000 и 150 милиона година после Великог праска, карактерише „магла“ атома водоника који су у интеракцији са фотонима. Као резултат тога, зрачење овог периода је према тренутним инструментима неприметно. Тренутно научници још увек покушавају да разреше како је Универзум направио прелаз између тих „мрачних векова“ и каснијих епоха када је Универзум био испуњен светлошћу.
Овај период „реионизације“, који се догодио 150 милиона до милијарду година након Великог праска, био је тада када су се формирале прве звезде и квазари. Опште се верује да је УВ светлост из првих звезда у Универзуму путовала напољу да би јонизовала гас водовода (чиме је очистила маглу). Недавно истраживање такође је сугерисало да су црне рупе које су постојале у раном Универзуму створиле потребне „ветрове“ који су омогућили да то јонизујуће зрачење може изаћи.
У ту сврху, ФРБ-ови би се могли користити за испитивање овог раног периода Универзума и утврђивање шта је покварило ову „маглу“ и омогућило да светлост изађе. Проучавање веома удаљених ФРБ-а могло би омогућити научницима да проуче где, када и како се десио овај процес „реионизације“. Гледајући унапред, Фиалков и Лоеб објаснили су како ће будући радио-телескопи моћи да открију многе ФРБ.
„Будуће радио опсерваторије, попут квадратног километража, биће довољно осетљиве да открију ФРБ из прве генерације галаксија на ивици посматраног свемира“, рекао је професор Лоеб. „Наш рад пружа прву процену броја и својстава првих блица радио таласа који су се запалили у дечијем свемиру.“
А ту је и Канадски експеримент мапирања интензитета водоника (ЦХИМЕ) у астрономијској опсерваторији Доминион Радио у Британској Колумбији, која је недавно почела са радом. Ови и други инструменти послужиће као моћан алат за откривање ФРБ-а, који би заузврат могли да се користе за преглед претходно невидљивих региона времена и простора и за откључавање неких од најдубљих космолошких мистерија.
"Нађемо да ће се од телескопа следеће генерације (са много бољом осетљивошћу од постојећег) видети много више ФРБ-а од онога што се данас види", рекао је др Фиалков. „Ово би омогућило да се карактерише популација ФРБ-а и утврди њихово порекло. Разумевање природе ФРБ-а биће велики помак. Једном када буду позната својства ових извора, ФРБ-ови се могу користити као космички светионици за истраживање Универзума. Једна апликација је да се проучи историја реионизације (космички фазни прелаз када су медијалактички гас јонизовали звезде). "
То је надахнута мисао, која користи природне космичке појаве као оруђе за истраживање. У том погледу, употреба ФРБ-а за испитивање најудаљенијих објеката у свемиру (и онолико далеко колико смо могли у прошлости) налик је кориштењу квазара као навигацијских светилица. На крају, унапређење нашег знања о Универзуму омогућава нам да истражимо више тога.
