Fast Radio Bursts (FRBs) ได้กลายเป็นจุดสนใจหลักของการวิจัยในทศวรรษที่ผ่านมา ในดาราศาสตร์วิทยุปรากฏการณ์นี้หมายถึงพัลส์คลื่นวิทยุชั่วคราวที่มาจากแหล่งกำเนิดจักรวาลไกลโพ้นซึ่งโดยทั่วไปจะใช้เวลาเพียงไม่กี่มิลลิวินาทีโดยเฉลี่ย นับตั้งแต่มีการตรวจพบเหตุการณ์แรกในปี 2550 (“ Lorimer Burst”) พบว่ามี FRB สามสิบสี่ตัว แต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่แน่ใจว่าเกิดจากอะไร
ด้วยทฤษฎีตั้งแต่การระเบิดของดาวฤกษ์และหลุมดำไปจนถึงพัลซาร์และสนามแม่เหล็กและแม้กระทั่งข้อความที่มาจากความฉลาดรอบนอกโลก (ETIs) นักดาราศาสตร์ได้ถูกกำหนดให้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสัญญาณแปลก ๆ เหล่านี้ และต้องขอบคุณการศึกษาใหม่โดยทีมนักวิจัยชาวออสเตรเลียที่ใช้เครื่องตรวจอาเรย์ Pathfinder (ASKAP) ของออสเตรเลียสแควร์จำนวนแหล่งที่รู้จักของ FRBs เพิ่มขึ้นเกือบสองเท่า
การศึกษาที่มีรายละเอียดงานวิจัยของพวกเขาซึ่งเพิ่งปรากฏในวารสาร ธรรมชาติ, นำโดยดร. Ryan Shannon นักวิจัยจาก Swinburne University of Technology และ OzGrav ARC Center of Excellence และรวมถึงสมาชิกจากศูนย์ระหว่างประเทศเพื่อการวิจัยทางดาราศาสตร์วิทยุ (ICRAR), ศูนย์กล้องโทรทรรศน์แห่งชาติออสเตรเลีย (ATNF), ARC ศูนย์ความเป็นเลิศด้านดาราศาสตร์ฟิสิกส์แบบ All-Sky (CAASTRO) และมหาวิทยาลัยหลายแห่ง
ขณะที่พวกเขาระบุในการศึกษาของพวกเขาพยายามที่จะเข้าใจ FRBs โดยรวมได้รับการขัดขวางจากปัจจัยหลายประการ สำหรับการค้นหาก่อนหน้านี้มีการดำเนินการกับกล้องโทรทรรศน์ที่แตกต่างกันในแง่ของความไวในช่วงความถี่วิทยุที่แตกต่างกันและในสภาพแวดล้อมที่มีการรบกวนคลื่นวิทยุในระดับต่างๆซึ่งเป็นผลมาจากกิจกรรมของมนุษย์
ประการที่สองการค้นหาในอดีตมีความซับซ้อนเนื่องจากลักษณะชั่วคราวของแหล่งที่มาและความละเอียดเชิงมุมต่ำของเครื่องมือตรวจจับซึ่งทำให้เกิดความไม่แน่นอนเมื่อมาถึงแหล่งที่มาของ FRB และความสว่าง ทีมงานได้ทำการสำรวจวิทยุกระจายเสียงในวงกว้างที่ได้รับการค้นพบในปี 2559 และสำรวจกาแลคซีแคระที่อยู่ห่างออกไป 3.7 พันล้านปีแสง
ทีมดำเนินการสำรวจนี้โดยใช้อาร์เรย์ ASKAP ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์สำรวจทางวิทยุที่เร็วที่สุดในโลกซึ่งตั้งอยู่ทางตะวันตกของออสเตรเลีย ออกแบบและออกแบบโดยองค์กรวิจัยวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมแห่งเครือจักรภพอังกฤษ (CSIRO) อาร์เรย์ ASKAP ประกอบด้วยเสาอากาศ 36 จานที่แผ่กระจายไปทั่วพื้นที่กว้าง 6 กม. (3.7 ไมล์)
ด้วยการใช้อาเรย์นี้ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของกล้องโทรทรรศน์สแควร์มิเตอร์ในอนาคต (SKA) ทีมวิจัยสำรวจการระเบิดที่มาจากแหล่งกำเนิดทางดาราศาสตร์ที่ห่างไกลแห่งนี้ นอกเหนือจากการค้นหา FRB เพิ่มเติมในปีเดียวจากการสำรวจก่อนหน้านี้พวกเขายังสังเกตว่าสัญญาณมาจากแหล่งไกลออกไปไกลเกินกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ ดังที่ดร. แชนนอนอธิบายในการแถลงข่าว ICRAR:
“ เราพบคลื่นวิทยุระเบิดเร็ว 20 ครั้งในรอบปีเกือบสองเท่าของจำนวนที่ตรวจพบทั่วโลกตั้งแต่พวกเขาถูกค้นพบในปี 2550 ด้วยการใช้เทคโนโลยีใหม่ของเส้นทางตรวจจับอาเรย์ของออสเตรเลียสแควร์กิโลเมตร (ASKAP) เราก็ได้พิสูจน์ด้วยว่า กำลังมาจากอีกด้านหนึ่งของจักรวาลมากกว่าจากย่านกาแลคซีของเราเอง”
การสังเกตติดตามผลดำเนินการระหว่าง 8 และ 46 วันหลังจากการตรวจพบครั้งแรกพบว่าไม่มีการระเบิดซ้ำ การระเบิดทั้ง 20 ครั้งที่พวกเขาตรวจพบนั้นรวมถึงแหล่งที่ใกล้ที่สุดเท่าที่เคยพบมาและไม่พูดถึงความสว่าง การค้นพบของพวกเขายังแสดงให้เห็นว่ามีความสัมพันธ์ระหว่างการกระจายของแสงและความสว่างรวมถึงความเข้มและระยะทาง
เหตุผลของเรื่องนี้เกี่ยวข้องกับความจริงที่ว่าการระเบิดระยะไกลมากขึ้นนั้นเดินทางไปหลายพันล้านปีแสงก่อนที่จะถึงโลก ในการเดินทางของพวกเขาพวกเขาผ่านวัตถุที่อยู่ระหว่างแหล่งกำเนิดและโลก (เช่นเมฆก๊าซ) ซึ่งมีผลกระทบต่อพวกเขา ในฐานะที่เป็นดร. Jean-Pierre Macquart จากโหนด Curtin University ของ ICRAR และผู้เขียนร่วมบนกระดาษอธิบาย:
“ ทุกครั้งที่เกิดเหตุการณ์นี้ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันซึ่งจะทำให้เกิดการระเบิดนั้นจะช้าลงด้วยจำนวนที่แตกต่างกัน ในที่สุดการระเบิดถึงโลกด้วยการกระจายของความยาวคลื่นที่มาถึงกล้องโทรทรรศน์ในเวลาที่แตกต่างกันเล็กน้อยเช่นนักว่ายน้ำที่เส้นชัย กำหนดเวลาการมาถึงของความยาวคลื่นที่แตกต่างกันบอกเราว่าวัตถุระเบิดได้เดินทางผ่านการเดินทางของมันไปเท่าใด และเนื่องจากเราได้แสดงให้เห็นว่าการระเบิดของวิทยุอย่างรวดเร็วนั้นมาจากที่ไกล ๆ เราจึงสามารถใช้มันเพื่อตรวจจับสิ่งที่หายไปทั้งหมดที่อยู่ในอวกาศระหว่างกาแลคซีซึ่งเป็นการค้นพบที่น่าตื่นเต้นจริงๆ”
ต้องขอบคุณการค้นพบกลุ่มล่าสุดนี้ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่า FRBs ที่ตรวจพบมาตั้งแต่กำเนิดในด้านอื่น ๆ ของจักรวาลแทนที่จะอยู่ในกาแลคซีของเรา อย่างไรก็ตามเรายังคงไม่ใกล้เคียงกับการกำหนดว่าอะไรเป็นสาเหตุของพวกมันหรือกาแลคซีที่พวกมันมาจากไหน แต่ด้วยตัวอย่างงานวิจัยที่ขณะนี้ประกอบด้วยการตรวจจับ 48 ครั้งนักวิจัยมีแนวโน้มที่จะเรียนรู้มากขึ้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า
สำหรับดร. แชนนอนและทีมวิจัยของเขาความท้าทายต่อไปคือการระบุตำแหน่งของการระเบิดในท้องฟ้า “ เราจะสามารถ จำกัด การระเบิดให้ดีขึ้นกว่าหนึ่งพันองศา” เขากล่าว “ นั่นเป็นเรื่องเกี่ยวกับความกว้างของเส้นผมมนุษย์ที่มองเห็นห่างออกไปสิบเมตรและดีพอที่จะเชื่อมต่อการระเบิดของกาแลคซีแต่ละแห่ง”
และในขณะเดียวกันการศึกษาของ FRB ก็คาดว่าจะนำไปสู่การค้นพบครั้งสำคัญทางดาราศาสตร์ ทีมนักวิจัย CSIRO ได้ใช้หอสังเกตการณ์ Parkes ในออสเตรเลียเพื่อตรวจจับ FRB ในปี 2559 ซึ่งได้รับการสังเกตจากหอสังเกตการณ์หลายแห่งทั่วโลก เป็นผลให้ทีมสามารถระบุแหล่งที่มา (กาแลคซีทรงวงรี 6 พันล้านปีแสง) และกำหนด redshift ของสัญญาณ
ความสำเร็จที่ไม่เคยปรากฏมาก่อนนี้ทำให้ทีมวิจัยสามารถวัดความหนาแน่นของสสารระหว่างกาแลคซีและโลกซึ่งยืนยันว่าแบบจำลองในปัจจุบันของเราสำหรับการวัดความหนาแน่นของสสารในจักรวาลนั้นถูกต้อง กล่าวอีกนัยหนึ่งทีมสามารถค้นหา "สิ่งที่หายไป" ของจักรวาลโดยใช้ FRBs เป็นเครื่องมือวัด หรือในฐานะดร. Jean-Pierre Macquart อาจารย์อาวุโสที่ Curtin University และหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่รับผิดชอบในการค้นพบวางไว้:
“ [FRBs] นั้นเป็นห้องทดลองทางฟิสิกส์ที่ตรวจสอบสิ่งมีชีวิตและพลังงานที่เราไม่สามารถเข้าถึงได้ในห้องทดลองภาคพื้นดิน และนี่คือฟิสิกส์ประเภทนี้ที่จะผลักดันความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในอนาคตในอนาคตข้างหน้า”
การวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้กำหนดว่า FRBs เป็นเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์ที่พบบ่อยมากซึ่งเกิดขึ้นทุกวินาทีในจักรวาลของเรา ด้วยเครื่องมือการสังเกตที่ทรงพลังออนไลน์ในเร็ว ๆ นี้ - เช่น Square Kilometer Array (SKA), มิลลิเมตรมิลลิเมตรขนาดใหญ่ในละตินอเมริกา (LLAMA) และ Qitai 110m Radio Telescope - นักวิทยาศาสตร์แน่ใจว่าจะสังเกตเห็น FBRs อีกมากมายในอนาคตอันใกล้
ด้วยการตรวจจับใหม่ทุกครั้งเรายืนเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสาเหตุที่ทำให้เกิดแสงแฟลชแปลก ๆ เหล่านี้และวิธีที่พวกเขาสามารถนำมาใช้เพื่อไขปริศนาแห่งจักรวาลของเราได้ ในระหว่างนี้โปรดตรวจสอบการสัมภาษณ์กับดร. แชนนอนและทีมค้นพบซึ่งได้รับความอนุเคราะห์จาก CSIRO:
