Jedan od najnasilnijih kozmičkih događaja ujedno je i jedan od najčešćih. Tisuće mrlja na Zemljinom nebu svaki dan, ali nestaju tako brzo da astronomi nisu ni shvatili da se to događa sve do prije desetak godina. A znanstvenici još uvijek ne znaju što ih uzrokuje.
Otprilike sve što znamo o tim misterioznim bljeskovima svjetla uklapa se u njihov naziv: Brzi radio-rafali — FRB-ovi za one koji znaju. Traju samo nekoliko tisućinki sekunde. Oni nadmašuju skoro svaki drugi izvor radio valova na nebu. I što god ih proizvodi je vrlo, vrlo energično.
Sada ih istraživači imaju puno više za proučavati. Koristeći novi niz radioteleskopa u udaljenom kutku australske pustinje, jedan tim je svojom objavom sam povećao broj potvrđenih opažanja za gotovo polovicu pojavljivanje Srijeda u prirodi. Nova kolekcija potvrđuje da se događaji, kakvi god oni bili, odvijaju nezamislivo daleko i to sugerira istraživači mogu iskoristiti te kozmičke glasnike za istraživanje inače nedostižnih intergalaktičkih dijelova svemira. Njihovo postignuće signalizira početak nove ere astronomije radijskih praska, one u kojoj astronomi obilježavaju vrijeme između detekcija u danima, a ne godinama.
"Pronašli smo naš prvi FRB unutar 3,5 dana od promatranja", kaže Ryan Shannon, astronom sa Sveučilišta Swinburne koji je vodio napore. “Iako se pokazalo da smo imali malo sreće. Tijekom potrage vidjeli smo po jednog svakih 14 dana.”
Činjenica da je tim tako često pronalazio praske, i to u većini smjerova u kojima su tražili, podupire općeprihvaćeni zaključak da ti bljeskovi stalno stižu do Zemlje - čak 10 000 svaki dan. Ali usprkos njihovoj stalnoj prisutnosti na našem nebu, njihova kratkoća je značila da prvi nije stigao na tvrdi disk sve do 2001., a izbjegao je pozornost sve do 2007. Znanstvenici su potom proveli godine odlučujući predstavljaju li sablasti u njihovim podacima zapravo kozmičke događaje (kasnije se pokazalo da je niz naizgled sličnih eksplozija nestrpljivi istraživači koji otvaraju mikrovalne pećnice prerano).
"U 2012. znali smo samo za jedan FRB, a nitko nije znao jesu li stvarni ili ne", kaže Emily Petroff, istraživač brzog radio praska koji je prepoznao prvi FRB u stvarnom vremenu i održava a katalog renomiranih signala. Od srijede, baza podataka navodi samo 28 FRB-ova objavljenih u recenziranim časopisima. Sada se povećao na 47 jedinstvenih unosa. "Dodavanje 20 FRBS-ova u jednu publikaciju jednostavno je nevjerojatan napor", kaže ona.
Iako se događaju stalno, nebo je ogromno, a FRB-ovi kratki, pa astronomi moraju tražiti na pravom mjestu u pravo vrijeme. Signali izvan naše galaksije također se šire na određeni način dok putuju, a budući da nitko nije očekivao da će biti kratki događaji mogu biti dovoljno svijetli da dosegnu svemir kao što to čine FRB-ovi, nitko nije gledao na pravi način do nedavno godine.
Shannonov tim pronašao je bljeskove s Australskim kvadratnim kilometarskim nizom Pathfinderom (ASKAP), klasterom od osam relativno male antene smještene u komadu pustinje daleko od smetnji mobilnih telefona, i, vjerojatno, mikrovalna pećnica. Tim je proveo većinu 2017. godine, 24 sata dnevno, usmjeravajući tanjire u različitim smjerovima. Svaki pojedinačni teleskop slabiji je od drugih velikih radioteleskopa, ali zajedno mogu pokriti velik dio neba—oko 1000 punih mjeseca, prema Shannonu. Područje predstavlja samo jednu trećinu jednog postotka neba, ali to je još uvijek stotine puta šire od prethodnih pretraživanja jednim teleskopom. Širok opseg također im je omogućio da provedu kolektivnih 12.000 sati naknadnih promatranja nakon svakog pronalaska kako bi potražili konačnu nagradu: ponovnog počinitelja.
Od četiri tuceta poznatih FRB-ova, gotovo svi su jednokratni događaji. Ipak, jedan FRB pokazao se iznimno aktivnim i nepravilnim, ispucavajući desetke impulsa u nekoliko sati i zatim nestajući mjesecima. Ovakvo ponašanje omogućilo je astronomima da lociraju i proučavaju "ponavljač", kako je poznato, u mnogo većoj mjeri od ostalih poznatih izljeva. Australski tim se nadao da će pronaći još ponavljača, ali nije imao sreće. "Nismo vidjeli nikakvu naznaku signala neposredno prije ili nakon FRB-a", kaže Shannon.
Ipak, zaslužili su čast pronalaska najsjajnijeg praska do sada, onog koji je izbacio onoliko energije u jednoj milisekundi koliko naše Sunce u 80 godina. Barem za Shannona, ova razina izdataka odbacuje nategnutu tvrdnju da su mahunarke nuspojave vanzemaljski pogon, kozmički ekvivalent automobilu koji puca. Sigurno nijedna napredna civilizacija ne bi mogla imati tako labave propise o učinkovitosti.
Shannonov tim također je potvrdio da se ti "astrofizički prijelazi" odvijaju u dalekim galaksijama - neke udaljene doslovce pola kozmosa. Dok svjetlosne zrake prolaze svemirom, nailaze na elektrone koji lagano krive njihovu putanju. Neke se zrake savijaju više od drugih, a cijeli se prasak raširi. Vidimo da se nešto slično događa ovdje na Zemlji kada se bijela svjetlost širi u dugu dok prolazi kroz prizmu. U ovom slučaju, međutim, astronomi nisu sigurni kako je organizirana kozmološka 'prizma'. Materija u prazninama između galaksija preslaba je i predaleko da bi se izravno proučavala, pa se tim nada da će katalogizacija velike populacije FRB-ova i mjerenje koliko se svaki proširio dat će im ideju o tome kakva je ta stvar, gusta ili tanak. Kvrgavo ili glatko.
Još jedna prednost gomilanja brzih detekcija radijskih praska? Mogli bismo zapravo shvatiti što su oni. Shannon i Petroff kažu da je pametan novac na neutronskim zvijezdama, urušenim zvjezdanim leševima koji nisu stigli sve do crne rupe. Iako ništa u našoj galaksiji ne sjaji dovoljno jako da bi se mjerilo s onim što je ASKAP vidio, samo super-gusto neutronske zvijezde su dovoljno male, dovoljno okretne i dovoljno ekstremne da ispljunu masivne milisekundi-signali. Bilo da FRB dolaze od sudara neutronskih zvijezda, neutronskih zvijezda koje se razbijaju u crnu rupu, kaotičnih dječjih neutronskih zvijezda koje još nisu sazrele u stabilnije pulsar, ili neutronske zvijezde koje rade nešto potpuno novo, postoji dobra šansa da ti objekti leže u srcu misterija.
A s radioastronomskom zajednicom koja posvećuje više svojih strojeva pronalaženju novih FRB-ova, odgovori ne bi trebali dugo trajati. ASKAP će se sljedeće godine vratiti u lov s četiri puta više antena i sve će ih usmjeriti na isto područje neba u nastojanju da odredi galaksiju porijekla bilo kojeg praska. Petroff ističe pregršt drugih nizova koji bi također trebali biti dostupni u sljedećoj godini, a svi su usmjereni prema širokom, ali preciznom promatranju. "Pronaći ćemo toliko FRB-ova", kaže ona. “Svi ćemo samo počistiti. Ne znam jesmo li uopće spremni za to.”
Ona kaže da je područje naučilo mnogo o tome koja pitanja postaviti iz svoje četrdesetogodišnje potrage da otkrije što je uzrokovalo kratke eksplozije gama zraka (kratak odgovor: također neutronske zvijezde), te da bi naprednija tehnologija u kombinaciji s umnom snagom ovaj put trebala pojačati trud. "Definitivno bi moglo potrajati nekoliko desetljeća", kaže ona, "ali s obzirom na tempo kojim sada napredujemo, mislim da previše pametnih ljudi sada radi na ovome da se to uskoro ne riješi."
