3 Minuten
2024 m. birželio 13 d. radijo astronomus nustebino paslaptingas ir intensyvus greitasis radijo pliūpsnis (angl. fast radio burst, FRB). Skirtingai nei dauguma FRB signalų, kurie pasiekia mus iš ištisų milijardų šviesmečių nutolusių astrofizinių įvykių, šis radijo pliūpsnis buvo neįprastai artimas – jį sukėlė seniai nebeveikiantis NASA Relay 2 palydovas, Žemės orbitoje užsilikęs nuo 1960-ųjų pabaigos.
Greitieji radijo pliūpsniai – vieni paslaptingiausių reiškinių Visatoje, pasižymintys galinga energija ir itin trumpa trukme, dažniausiai vos milisekundės dalimi. Kai kurie FRB viršija pusės milijardo saulių radijo energiją, vos per akimirką. Paprastai šie signalai sklinda per tarpžvaigždines erdves, o vienintelis žinomas FRB mūsų Paukščių Take kilo iš magnetaro už maždaug 30 000 šviesmečių. Tobulėjant signalų aptikimo technologijoms, mokslininkai vis dažniau susiduria su iššūkiu atskirti natūralius kosminius signalus nuo tų, kuriuos netyčia generuoja žmonių technologijos.
Birželio 13 d. žinomas astronomų konsorciumas, vadovaujamas dr. Clancy James iš Curtin universiteto (Tarptautinis Radijo Astronomijos Tyrimų centras, ICRAR), naudodamasis Australijos Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) teleskopu, užfiksavo trumpą FRB, sklindantį 695,5–1 031,5 MHz dažnių juostoje. Tiksliai išanalizavę pliūpsnio laiką ir signalo plitimą, tyrėjai atrado, kad šio radijo pliūpsnio šaltinis buvo arti Žemės – maždaug už 4 500 kilometrų.
Norėdami identifikuoti šaltinį, komanda pagal pliūpsnio laiką ir padėtį kryžmino duomenis su palydovų trajektorijų įrašais programoje Skyfield. Taip buvo nustatyta konkreti objektų tapatybė – NORAD ID 737, žinomas kaip NASA Relay 2 palydovas. Jis buvo paleistas 1964 m., veikė vos trejus metus ir nuo tada tyliai skrieja Žemės orbitoje, 1 867–7 648 km aukštyje. Relay 2 – ankstyvosios kosmoso eros palikimas.
Išsamiau ištyrę šaltinį, mokslininkai atmetė saulės šviesos atspindžio galimybę, kuri ankstesniuose atvejuose klaidino kaip, pavyzdžiui, gama pliūpsnio atvejis, kilęs dėl saulės šviesos nuo kosminių šiukšlių. Tarp galimų signalų šaltinių išryškėjo dvi hipotezės: radijo pliūpsnis galėjo kilti dėl plazmos iškrovos, kurią sukėlė mikrometeoroidas, arba dėl elektrostatinės iškrovos.
Elektrostatinės iškrovos – gerai žinoma rizika radarams bei palydovams orbitose. Skriedami per Žemės magnetinę sritį, palydovai kaupia elektronų krūvį, o viršijus tam tikrą ribą įvyksta staigus išlydis, kartu išskiriant radijo energiją. 2017 m. Arecibo observatorija užfiksavo panašius signalus ir iš GPS palydovų. Nors ir meteoro smūgis lieka kaip alternatyva, šiuo atveju mokslininkai labiau linksta prie elektrostatinės iškrovos versijos.
Tokio trumpo gigahercų dažnio radijo pliūpsnį užfiksuoti iš jau pusę amžiaus neveikiančio palydovo mokslininkams buvo netikėta ir labai reikšminga. Tyrėjų teigimu, „trumpo burst’o stebėjimas gigahercų dažnių juostoje – netikėtas ir rodo naujas nuotolinio palydovų iškrovų stebėjimo galimybes“. Šie duomenys išryškina vis didesnį iššūkį šiuolaikinėje radijo astronomijoje: kosminio šiukšlių ir aktyvių palydovų gausa komplikuoja skirtumą tarp natūralios kilmės ir dirbtinių signalų. Tokie klaidinantys signalai gali lengvai suklaidinti ieškant kosminių transientų – FRB, gravitacinių bangų ar aukštos energijos dalelių.
Be fundamentalių mokslinių įžvalgų, ši analizė išryškina nuolatinės stebėsenos poreikį stebint kosmoso orų poveikį, pavyzdžiui, elektrostatines iškrovas, kurios gali sugadinti palydovus arba trukdyti pasaulinei komunikacijai ir navigacijos sistemoms.
ASKAP tyrimo vadovas dr. Clancy James pabrėžia, kad „šis stebėjimas atveria naujas galimybes nuotoliniam elektrostatinių iškrovų stebėjimui – rimtai grėsmei palydovams – bei padeda atskirti klaidinančius reiškinius astrofizinių transientų paieškose“. Ateityje rekomenduojama patobulinti dabartinius radijo stebėjimų instrumentus arba diegti naujus specializuotus jutiklius, kurie leistų realiu laiku stebėti ir analizuo ti tokio pobūdžio iškrovas. Tai padės tikslinti kosminių radijo pliūpsnių paieškas ir didinti palydovų saugumą nuolat besikeičiančioje artimosios Žemės erdvėje.
Netikėtas stipraus radijo pliūpsnio iš ilgai apleisto NASA Relay 2 palydovo aptikimas teikia vertingų pamokų astrofizikai ir kosminių technologijų sričiai. Tai primena apie būtinybę atskirti dirbtinės ir natūralios kilmės signalus perpildytoje orbitoje, o taip pat atskleidžia, kaip senos palydovų liekanos gali paveikti šiuolaikinius stebėjimus net praėjus dešimtmečiams po jų eksploatacijos pabaigos. Augant žmonijos veiklai kosmose, išauga ir budrumo poreikis – bei galimybės mokytis iš tokių netikėtumų.
Kommentare