Nhanh xung vô tuyến là một trong những hiện tượng thiên văn mạnh nhất và đồng thời là bí ẩn nhất. Chúng phát ra nhiều năng lượng hơn trong một phần nghìn giây so với Mặt trời của chúng ta trong vài ngày. Và trong khi hầu hết chúng thực sự chỉ tồn tại trong một phần nghìn giây, thì hiếm có trường hợp nào các xung vô tuyến nhanh được lặp lại. Và các nhà thiên văn học vẫn chưa thể trả lời chắc chắn nguyên nhân gây ra chúng.
Giờ đây, các đài quan sát đặc biệt và các nhóm nhà khoa học quốc tế đã tăng số lượng các sự kiện có sẵn để nghiên cứu. Kính viễn vọng vô tuyến CHIME của Canada (Thí nghiệm lập bản đồ cường độ hydro của Canada) đã giúp ích trong việc này. Là một phần của sự hợp tác, các nhà khoa học đã sử dụng một loại thuật toán mới và tìm thấy bằng chứng về 25 xung vô tuyến nhanh lặp đi lặp lại mới trong dữ liệu KÊU VANG, được nhận trong giai đoạn từ 2019 đến 2021.
Mặc dù bản chất bí ẩn của chúng, các xung xảy ra thường xuyên, nhưng không có lý thuyết hay mô hình nào được đề xuất có thể giải thích đầy đủ tất cả các tính chất của các vụ nổ hoặc các xung của chúng. nguồn. Một số được cho là do sao neutron và lỗ đen gây ra (do mật độ năng lượng cao xung quanh chúng), nhưng hầu hết vẫn chưa thể phân loại được. Vì lý do này, có những lý thuyết khác - từ sao xung và sao nam châm đến các thiên hà lớn và thậm chí cả tín hiệu từ các nền văn minh ngoài trái đất.
CHIME ban đầu được thiết kế để đo lịch sử giãn nở của vũ trụ bằng cách phát hiện hydro trung hòa. Khoảng 370 nghìn năm sau Vụ nổ lớn Vũ trụ tràn ngập khí này, và các nhà thiên văn học và vũ trụ học gọi thời gian này là "Thời kỳ đen tối". Nó kết thúc khoảng 1 tỷ năm sau Vụ nổ lớn, khi các ngôi sao và thiên hà đầu tiên bắt đầu tái ion hóa hydro trung tính.
Đặc biệt, CHIME được thiết kế để phát hiện các bước sóng ánh sáng được hấp thụ và phát ra bởi hydro trung tính, nhưng kể từ đó đã được chứng minh là lý tưởng để nghiên cứu các xung vô tuyến nhanh nhờ trường quan sát rộng và dải tần mà nó bao phủ (từ 400 đến 800 MHz ). Theo các tác giả của nghiên cứu, mỗi xung vô tuyến nhanh được mô tả bởi vị trí của nó trên bầu trời và độ lớn của nó (thước đo độ phân tán), là độ trễ thời gian gây ra bởi sự tương tác của đèn flash với vật chất khi nó di chuyển trong không gian.
Trong nghiên cứu, các nhà thiên văn học đã sử dụng một thuật toán phân cụm mới để tìm kiếm nhiều sự kiện có mức độ phân tán tương tự nhau. Các nhà khoa học cho biết: “Chúng tôi có thể đo vị trí của một xung vô tuyến nhanh trên bầu trời và mức độ phân tán của nó với độ chính xác nhất định, điều này phụ thuộc vào thiết kế của kính viễn vọng được sử dụng”. – Thuật toán phân cụm xem xét các sự kiện do CHIME phát hiện và tìm kiếm các cụm xung vô tuyến nhanh có vị trí nhất quán trên bầu trời và các số liệu phân tán trong phạm vi độ không đảm bảo của phép đo. Sau đó, chúng tôi thực hiện nhiều cuộc kiểm tra khác nhau để đảm bảo rằng các đợt bùng phát đến từ cùng một nguồn”.
Trong số hơn 1000 sự kiện đã được xác định trước đó, chỉ có 29 sự kiện được xác định là lặp lại và hầu như tất cả các xung lặp lại được phát hiện là không đều. Ngoại lệ duy nhất là xung vô tuyến 180916, xung 16,35 ngày một lần. Với sự trợ giúp của thuật toán mới, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra 25 xung lặp lại mới và cũng ghi nhận một số tính năng. "Khi chúng tôi đếm cẩn thận tất cả các vụ nổ radio nhanh và các nguồn, chúng tôi thấy rằng chỉ có khoảng 2,6% các sự kiện lặp lại. Đối với nhiều nguồn mới, chúng tôi chỉ phát hiện một số vụ nổ, khiến chúng không hoạt động," các nhà khoa học cho biết.
"Vì vậy, chúng tôi không thể loại trừ rằng các nguồn mà chúng tôi chỉ thấy một đợt bùng phát cho đến nay cũng sẽ cho thấy các đợt bùng phát lặp đi lặp lại theo thời gian. Có thể tất cả các nguồn xung vô tuyến nhanh lặp lại theo thời gian, nhưng nhiều nguồn trong số đó không hoạt động nhiều. Bất kỳ lý thuyết nào cũng phải giải thích tại sao một số nguồn hoạt động mạnh mẽ, trong khi những nguồn khác hầu như yên tĩnh," các nhà thiên văn học cho biết thêm.
Những phát hiện này có thể giúp ích cho nghiên cứu trong tương lai với các kính viễn vọng vô tuyến thế hệ tiếp theo sẽ được đưa vào hoạt động trong những năm tới. Đài thiên văn SKAO thuộc về họ. Được đặt tại Úc, kính viễn vọng 128 inch này sẽ được kết hợp với MeerKAT ở Nam Phi để tạo thành kính viễn vọng vô tuyến lớn nhất thế giới.
Cũng thú vị: