นักดาราศาสตร์ใช้เวลาหลายสิบปีที่ผ่านมาในการค้นหาการระเบิดของคลื่นวิทยุอย่างรวดเร็ว (FRBs) ซึ่งเป็นการกะพริบของคลื่นวิทยุที่มาจากนอกโลกและคงอยู่เพียงเสี้ยววินาที และหลังจากทำงานมาหลายสิบปี เราก็ยังไม่รู้แน่ชัดว่าอะไรเป็นสาเหตุของพวกมัน รู้เพียงว่าต้องเป็นสิ่งที่ทรงพลังมาก เพราะพวกมันเดินทางมาไกลอย่างชัดเจน (หลายพันล้านปีแสง) FRB ยากที่จะศึกษาเพราะมันคาดเดาไม่ได้ ตรวจจับได้ยาก และเมื่อคุณพบ FRB คุณจำเป็นต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ชนิดพิเศษเพื่อให้ได้
ความละเอียดที่เหมาะสมในการหาว่ากาแล็กซีนั้นมาจากกาแล็กซีใด
FRB ส่วนใหญ่ปรากฏขึ้นเพียงครั้งเดียว แม้ว่าจะมีเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่ปรากฏขึ้นซ้ำที่จุดเดิมบนท้องฟ้า (แม้ว่าจะไม่ใช่รูปแบบปกติก็ตาม)
ในงานวิจัยที่เผยแพร่ทางออนไลน์วันนี้ใน Science เราสามารถระบุตำแหน่งกาแลคซีบ้านเกิดของ FRB ที่เกิดขึ้นครั้งเดียวได้ ซึ่งเป็นครั้งแรกที่มีผู้ค้นพบสิ่งนี้ ในปี 2560 อีกทีมหนึ่งได้ระบุกาแลคซีบ้านของ repeater แต่นั่น (ค่อนข้าง) ง่าย: มันทำซ้ำ ดังนั้นคุณจึงมีโอกาสที่จะเล็งกล้องโทรทรรศน์อื่นไปที่จุดนั้นบนท้องฟ้า ความท้าทายของเรานั้นยากกว่ามาก
FRB ของเรามีชื่อว่า 180924 เราพิจารณาแล้วว่ามีต้นกำเนิดในกาแลคซีที่มีชื่อติดปากว่า DES J214425.25–405400.81 ซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 4 พันล้านปีแสงในกลุ่มดาว Grus (นกกระเรียน)
เป็นเวลาหลายปีที่เราใช้กล้องโทรทรรศน์ใหม่ล่าสุดของ CSIRO นั่นคือ Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) เพื่อค้นหาการระเบิดของคลื่นวิทยุอย่าง รวดเร็ว
แต่ในช่วง 2-3 เดือนที่ผ่านมา เราได้ตั้งค่าแอปนักฆ่าใหม่ของเรา ซึ่งเป็น “การเล่นซ้ำแบบไลฟ์แอ็กชัน” ที่จะช่วยให้เราแปล FRB เป็นภาษาท้องถิ่นได้เป็นครั้งแรก
พวกเราคนหนึ่ง (ชิวานี) กำลังทำงานดึกในคืนหนึ่ง ศึกษา FRB ที่ค้นพบก่อนหน้านี้ และติดตามการสังเกต ASKAP ที่กำลังดำเนินอยู่ ประมาณตี 1 เธอสังเกตเห็นว่าซอฟต์แวร์ของ ASKAP หยุดทำงาน และ ASKAP ก็ไม่ได้บันทึกข้อมูลใดๆ เธอรีสตาร์ทซอฟต์แวร์และเข้านอน เช้าวันต่อมา Shivani ตื่นขึ้นมา ตรวจสอบกล่องจดหมายของเธอ และเห็น ASKAP ส่งข้อความน่ารักๆ มาหาเธอ: พบ FRB แล้ว!
Keith ก็เห็นข้อความของ ASKAP เช่นกัน และวิ่งโห่ร้องไปทั่วบ้าน
ของเขา ปลุกลูกๆ ของเขา (ที่ดีใจพอๆ กับที่เขาเป็น หลังจากใช้ชีวิตผ่านภารกิจตามหา FRB ของพ่อตั้งแต่วันแรก)
จากนั้นตามด้วยการประมวลผลข้อมูล การเข้ารหัส การตรวจสอบ และการตรวจสอบซ้ำเป็นเวลาสิบวัน เราจะไม่หยุดเพียงแค่ชื่อ ที่อยู่ และหมายเลขโทรศัพท์ของการระเบิดครั้งนี้
เราแบ่งทีมออกเป็นสองกลุ่มโดยทำงานแยกกัน เมื่อถึงเวลาตรวจสอบขั้นสุดท้าย เราวางภาพสองภาพซ้อนกันและพวกเขาก็เห็นด้วย ทั้งสองกลุ่มได้แปล FRB นี้ให้อยู่ในส่วนเดียวกันของท้องฟ้าพอดี เราได้กำหนดตำแหน่งของมันให้อยู่ในขนาดของกาแลคซี ถ้ามีกาแลคซีอยู่ที่นั่น เราจะรู้ว่าบ้านของ FRB
เราค้นหาที่เก็บถาวรของภาพออปติกและพบกาแลคซีในจุดที่เหมาะสมอย่างรวดเร็ว จากนั้นเราได้แจ้งให้ผู้ทำงานร่วมกันของเราทั่วโลกซึ่งคอยเรียกใช้กล้องโทรทรรศน์เมื่อเรามอบกาแลคซีให้พวกเขาดู
พวกเขาใช้กล้องโทรทรรศน์ออพติกที่ใหญ่ที่สุดในโลกสามตัว ได้แก่ Keck, Gemini South และ Very Large Telescope ของหอดูดาวทางตอนใต้ของยุโรป เพื่อสร้างภาพที่มีรายละเอียดของกาแลคซีและถ่ายสเปกตรัม (ซึ่งให้ระยะทางแก่เรา)
เมื่อข้อมูลเข้ามา ทุกอย่างก็น่าประหลาดใจ กาแล็กซี “บ้าน” อีกแห่งเดียวที่เราต้องเปรียบเทียบคือกาแล็กซีทวนสัญญาณ กาแล็กซี FRB ของเราใหญ่กว่า 1,000 เท่า และมีดาวฤกษ์ที่มีอายุมากกว่ามาก
ยิ่งไปกว่านั้น FRB ของเราไม่ได้มาจากใจกลางกาแลคซีอย่างที่นักดาราศาสตร์บางคนคาดไว้ แต่มาจากบริเวณรอบนอกของมัน (หรืออย่างน้อยก็ชานเมืองของมัน) อย่างน้อยที่สุด นี่หมายความว่า FRB ของเราไม่ได้เกิดจากหลุมดำขนาดมหึมาที่ใจกลางกาแลคซี (หนึ่งในหลายๆ แนวคิดที่มีการนำเสนอ)
แม้จะมีเพียงสองตัวอย่าง เราสามารถพูดได้ว่า FRB มีกาแลคซีประจำบ้านที่หลากหลาย
FRB มีปฏิสัมพันธ์กับสสารขณะเดินทางผ่านอวกาศและถูกเปลี่ยนแปลงโดยการเผชิญหน้าทั้งหมดนี้ เราสามารถ “อ่าน” การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ รวมกับ FRB ที่มาจาก FRB ได้มากน้อยเพียงใด
เราหวังว่าสิ่งนี้จะเปิดเผยสิ่งที่เรียกว่า “สสารที่หายไป” ซึ่งนักดาราศาสตร์กลุ้มใจมานานหลายปี นี่ไม่ใช่ “สสารมืด” ที่มีชื่อเสียงโด่งดัง (ซึ่งเราไม่ทราบธรรมชาติของมัน) แต่เป็นเพียงสสารแบริออนที่มีอยู่ทั่วไปซึ่งเราคิดว่าควรอยู่ในอวกาศแต่ยังตรวจจับได้ไม่ดีนัก ในที่สุดเราก็จะสามารถจัดระเบียบบัญชีจักรวาลของเราได้
มีอะไรอยู่ในร้านบ้าง?
ภารกิจต่อไปคือการแปล FRB จำนวนมากเพื่อให้เข้าใจวิวัฒนาการของจักรวาล ประเภทของกาแลคซีที่พวกเขามา และไขปริศนาต้นกำเนิดของมันในที่สุด ความสนุกเพิ่งเริ่มต้นขึ้น!
เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
