Shkencëtarët të gjurmojnë shpërthime misterioze të shpejta të radios në kohë reale

E vendosur në Luginën Okanagan jashtë Penticton, British Columbia, ekziston një observator masiv radio kushtuar vëzhgimit të fenomeneve të radios kozmike.

Quhet Eksperimenti Kanadez i Hartës së Intensitetit të Hidrogjenit (CHIME), një radio teleskop cilindrik parabolik që duket si ajo që snowboarders do ta quajnë “gjysmë tub”. Ky grup është pjesë e Observatorit Astrofizik të Radios Dominion (DRAO), i mbikëqyrur nga Këshilli Kombëtar i Kërkimeve (NRC).

Fillimisht, observatori kishte për qëllim të zbulonte valët e radios nga gazi neutral i hidrogjenit në Universin e hershëm. Sot, ai përdoret për objektiva të tjera, të tilla si zbulimi dhe studimi i shpërthimeve të shpejta të radios (FRB).

Që kur u bë funksional, shkencëtarët e CHIME kanë qenë të zënë me renditjen e terabajteve të të dhënave për të identifikuar sinjalet, shpesh duke gjetur disa në një ditë të vetme. Për të ndihmuar me gjithë këtë nxjerrje të të dhënave dhe për të koordinuar përpjekjet e CHIMEs me objekte të tjera në mbarë botën, shkencëtarët nga Universiteti McGill kanë zhvilluar një sistem të ri për ndarjen e sasisë së madhe të të dhënave që gjeneron CHIME.

FRB-ja e parë, shpërthimi i famshëm Lorimer, u zbulua në vitin 2007 nga astronomi i Universitetit të Virxhinias Perëndimore, Duncan Lorimer dhe kolegët e tij duke përdorur teleskopin e radios Parkes. Që atëherë, këto impulse radio kalimtare që shpesh zgjasin vetëm milisekonda kanë qenë një burim misteri dhe intrigash për astronomët.

Përpara se CHIME të bëhej funksional në vitin 2018, astronomët kishin zbuluar vetëm disa dhjetëra FRB. Që atëherë, CHIME ka qenë përgjegjës për zbulimin e mbi 1000 sinjaleve!

Pavarësisht këtij katalogu në rritje të ngjarjeve, ka ende shumë debate rreth asaj që i shkakton ato.

Një pjesë e asaj që e bën CHIME efektive është se ai nuk mbështetet në asnjë pjesë të lëvizshme dhe në vend të kësaj mbështetet në rrotullimin e Tokës për të monitoruar pjesë të gjera të qiellit verior çdo ditë.

Kombinuar me fushën e tij të madhe të shikimit dhe gamën e mbulimit të frekuencave, CHIME është një instrument pothuajse ideal për gjetjen dhe studimin e FRB-ve. Por të qenit kaq i përshtatshëm për studimin e FRB-ve kërkon shumë përgjegjësi dhe punë të palodhur.

Vëzhgimet ditore të CHIME mund të japin deri në një terabajt të dhëna të papërpunuara në ditë, duke kërkuar një ushtri të vogël studiuesish dhe shumë fuqi kompjuterike për t’i analizuar ato për sinjale të mundshme.

Për më tepër, duke qenë se shumica e FRB-ve zgjasin vetëm disa milisekonda dhe nuk përsëriten, është shumë sfiduese për observatorët e tjerë që të trajnojnë instrumentet e tyre në burim përpara se ai të zhduket. Por me sistemin e ri të ndarjes së të dhënave në vend, detajet kryesore për çdo FRB mund të dërgohen në observatorë në mbarë botën në kohë reale.

Ky sistem njihet si Shërbimi VOEvent CHIME/FRB, i cili u zhvillua nga shkencëtarët nga Universiteti McGill (Montreal, Quebec).

Sistemi mbështetet në gjuhën e standardizuar Virtual Observatory Event (VOEvent) e përdorur që nga viti 2006 për të raportuar ngjarje kalimtare astronomike si supernova, mikrolensimin gravitacional dhe shpërthimet e rrezeve gama (GRBs). Andrew Zwaniga, një asistent kërkimor në Departamentin e Fizikës në McGill, ishte zhvilluesi kryesor i shërbimit të shkëmbimit të të dhënave.

Siç tha ai në një njoftim për shtyp të McGill Newsroom, shërbimi CHIME/FRB do t’i lejojë astronomët të trajnojnë instrumentet e tyre në burimet e FRB-ve dhe të mbledhin të dhëna të mëtejshme që do të ndihmojnë në zbardhjen e misterit të FRB-ve.

“Vëllimi i madh i të dhënave që gjeneron CHIME/FRB dhe numri i madh i FRB-ve të reja që zbulon çdo ditë është si një minierë ari për një komunitet që është i etur të drejtojë çdo lloj teleskopi që ekziston në FRB-në e ardhshme,” tha ai. .

Sistemi është në përputhje me një nga asetet më të mëdha që kanë astronomët sot: shkëmbimin e përmirësuar të informacionit midis objekteve në mbarë botën. Ai gjithashtu përfaqëson një hap kyç drejt mobilizimit të burimeve të komunitetit ndërkombëtar të kërkimit në mënyrë që të dhënat e krijuara nga projekti CHIME/FRB të mund të shfrytëzohen plotësisht.

Është gjithashtu në përputhje me qëllimin e ekipit të projektit CHIME/FRB për t’i bërë të gjitha të dhënat e CHIMA të aksesueshme për publikun, në mënyrë që observatorët e tjerë të mund të kryejnë studime vijuese me vonesa minimale.

Emily Petroff, një studiuese postdoktorale në Departamentin e Fizikës në McGill, luajti një rol kyç në rafinimin e sistemit të alarmit përpara publikimit të tij. Siç e përmblodhi ajo, ndihma e komunitetit ndërkombëtar do ta avancojë në mënyrë të konsiderueshme shkencën e CHIME.

“Që kur CHIME/FRB filloi të funksionojë në vitin 2018, ka qenë si të pish nga një zorrë zjarri për sa i përket sasisë së të dhënave që vijnë”, tha ajo. “Ne thjesht nuk mund të nxjerrim të gjithë shkencën nga kjo; ne kemi nevojë për ndihmën e botës.”

Zhvilluesit e Shërbimit VOEvent CHIME/FRB theksojnë se kushdo që ka akses në një teleskop që mund të tregojë vendndodhjet në veri do të jetë në gjendje të përdorë sinjalizimet për të bërë vëzhgime vijuese të FRB-ve të zbuluara nga CHIME gjithashtu.