CP v2

Tag: Radijo astronomija

  • Kinijos teleskopas peršukavo 33 planetų sistemas: viena keista žinutė iš K2-155 suintrigavo

    Kinijos teleskopas peršukavo 33 planetų sistemas: viena keista žinutė iš K2-155 suintrigavo

    Kinijos astronomai, pasitelkę didžiausią pasaulyje vienos lėkštės radijo teleskopą FAST, iš naujo išanalizavo 33 egzoplanetų sistemų stebėjimus ir ieškojo galimų technologinės kilmės signalų. Daugumoje atvejų rezultatų nebuvo, tačiau viena siaurajuostė užuomina iš K2-155 krypties patraukė tyrėjų dėmesį.

    Darbas remiasi 2021 metais surinktais FAST duomenimis, kuriems pritaikyta nauja analizės eiga, paremta bangelių analize ir mašininio mokymosi metodais. Tokie įrankiai šiuolaikinėje radijo astronomijoje vis dažniau naudojami tam, kad iš triukšmo būtų atskirti silpni, trumpalaikiai ir neįprasti signalai.

    Ieškota vadinamųjų siaurajuosčių, laike dažnį keičiančių signalų, kurie natūraliuose kosminiuose procesuose pasitaiko rečiau nei plačiajuostė spinduliuotė. Dažnio slinktis gali atsirasti dėl Doplerio efekto, pavyzdžiui, jei šaltinis susijęs su planeta, kuri sukasi ir skrieja aplink savo žvaigždę.

    Kaip atskiriami trikdžiai

    Pagrindinis tokios paieškos iššūkis yra radijo dažnių tarša Žemėje. Palydovai, ryšio sistemos, navigacijos įranga, aviacijos signalai ir net kai kurie buitiniai šaltiniai gali palikti pėdsakų, kurie imituoja ieškomus požymius.

    FAST L juostos imtuvas dangų vienu metu stebi 19 spindulių. Tai leidžia tikslinį objektą sekti centriniu spinduliu, o aplinkines sritis stebėti kitais: jei signalas pasirodo keliuose spinduliuose, jis dažniausiai laikomas žemiškos kilmės trikdžiu.

    Tyrėjų analizė iš pradžių atrinko 139 127 aptikimus, tačiau nuoseklūs filtravimo etapai šį skaičių sumažino iki dviejų labiausiai vertų dėmesio atvejų. Vienas jų, susietas su Kepler-438 kryptimi, jau anksčiau buvo nagrinėtas ir galiausiai priskirtas trikdžiams.

    Kodėl K2-155 tapo išskirtiniu atveju

    Antrasis kandidatas aptiktas K2-155 kryptimi, kur yra raudonoji nykštukė ir trys žinomos superžemės tipo planetos. Išorinė planeta K2-155d laikoma esančia netoli gyvybei palankios zonos, kur teoriškai galėtų egzistuoti skystas vanduo, jei tam palankios atmosferos ir paviršiaus sąlygos.

    Duomenyse rastas siaurajuostis signalas, pavadintas NBS 260108, užfiksuotas apie 1 148,4167 megahercų dažnyje. Jis buvo siauras, turėjo dažnio slinktį ir pasirodė tik spindulyje, nukreiptame į taikinį, todėl formaliai atitiko pagrindinius kandidatinės technopėdsako užuominos kriterijus.

    Vis dėlto signalas nebuvo laikomas tvirtu įrodymu. Jis ryškiai pasirodė tik viename poliarizacijos kanale, o panašių struktūrų aptikta ir stebint kitus taikinius artimuose dažniuose, todėl labiau tikėtina žemiška arba instrumentinė kilmė, nors konkretaus šaltinio identifikuoti nepavyko.

    Ką tai reiškia paieškoms ateityje

    Tyrėjai pabrėžia, kad net ir atmetus tokias užuominas kaip trikdžius, nauda išlieka: tobulinami filtrai, geriau aprašomi instrumentiniai artefaktai ir patikslinami kriterijai, kurie ateityje gali padėti greičiau atpažinti tikrai neįprastus reiškinius.

    Pastaraisiais metais SETI ir platesnės technopėdsakų paieškos vis labiau remiasi automatizuota analitika, dideliais duomenų kiekiais ir DI įrankiais. Tokia kryptis laikoma viena perspektyviausių, nes nauji teleskopai ir stebėjimų kampanijos generuoja milžiniškus signalų srautus, kurių rankiniu būdu patikrinti praktiškai neįmanoma.

    Kol kas NBS 260108 lieka neklasifikuotas, o labiausiai tikėtina jo kilmė siejama su Žeme arba įranga. Tačiau pati metodika, pritaikyta FAST duomenims, laikoma svarbiu žingsniu siekiant patikimesnių ir jautresnių paieškų ateityje.

  • Pirmą kartą pagautas radijo signalas iš egzoplanetos: mokslininkai atskleidė, kas jį sukelia

    Pirmą kartą pagautas radijo signalas iš egzoplanetos: mokslininkai atskleidė, kas jį sukelia

    Signalas – iš planetos, ne žvaigždės

    Astronomai pirmą kartą užfiksavo radijo signalą, kurio kilmę pavyko patikimai susieti su egzoplaneta, o ne su ja susijusia žvaigžde. Tyrimą atliko Harvardo ir Smithsonian astrofizikos centro bei Oregono universiteto komanda.

    Iki šiol radijo spinduliuotė planetų sistemose buvo aptinkama, tačiau ją buvo sunku vienareikšmiškai „pririšti“ prie pačios planetos. Šįkart signalas lokalizuotas taip, kad pagrindiniu šaltiniu laikoma Beta Pictoris b.

    Ką išdavė trumpi radijo blyksniai?

    Stebėjimams pasitelktas Pietų Afrikoje esantis radijo teleskopų masyvas „MeerKAT“. Per kelias stebėjimų sesijas 2025 ir 2026 metais aptikti trumpi, pasikartojantys ir stipriai žiediškai poliarizuoti radijo blyksniai, fiksuoti maždaug 0,85–3,5 GHz ruože.

    Mokslininkai pabrėžia, kad tai nėra jokie bandymai susisiekti ar technologinės kilmės signalai. Tokia „parašo“ forma būdinga pašvaistėms, kurios susidaro įkrautoms dalelėms sąveikaujant su atmosferos ir magnetinio lauko sąlygomis.

    „Nė vienas žinomas fizikinis mechanizmas, galintis sukelti radijo spinduliuotę ankstyvo tipo žvaigždėse, nepaaiškina to, ką stebime“, – teigiama tyrėjų darbe.

    Magnetinis laukas gali būti milžiniškas

    Tyrėjai signalą sieja su procesu, vadinamu elektronų ciklotroniniu mazeriu, kuris Saulės sistemoje susijęs ir su Žemės pašvaistėmis, ir su Jupiterio radijo spinduliuote. Toks aptikimas leidžia spręsti ir apie planetos magnetinį lauką.

    Skaičiavimai rodo, kad Beta Pictoris b magnetinis laukas gali būti itin stiprus, galimai tūkstančius kartų didesnis nei Žemės. Prie energijos „maitinimo“ galėtų prisidėti ir greita planetos rotacija, nes ji apsisuka per maždaug 8–9 valandas.

    Beta Pictoris b – jauna, masyvi dujinė milžinė, pirmą kartą aptikta 2008 metais, o jos masė siejama su maždaug 10 Jupiterio masių. Tyrėjų teigimu, tai yra pirmasis atvejis, kai egzoplanetos magnetinio lauko stiprumą pavyko įvertinti tiesiogiai, remiantis radijo stebėjimais.

    Kodėl tai svarbu ateities paieškoms?

    Toks metodas atveria naują kelią tyrinėti egzoplanetų magnetinius laukus, o kartu ir jų gebėjimą „atsilaikyti“ prieš žvaigždžių vėją bei spinduliuotę. Nors magnetinis laukas dar negarantuoja tinkamumo gyvybei, jis laikomas vienu svarbių veiksnių planetos aplinkos stabilumui.

    Mokslininkai nurodo, kad panašiai galima taikytis į dar kelias netolimų sistemų masyvias egzoplanetas. Tikimasi, kad naujos kartos radijo observatorijos, pasižyminčios kelis kartus didesniu jautrumu, leis tokius signalus aptikti dažniau ir patikimiau.

    Tyrimo rankraštis paskelbtas arXiv platformoje ir dar laukia recenzavimo moksliniame žurnale.

  • Mokslininkai pristatė didžiausią Visatos magnetinių laukų žemėlapį: pamatė tai, kas iki šiol buvo nematoma

    Mokslininkai pristatė didžiausią Visatos magnetinių laukų žemėlapį: pamatė tai, kas iki šiol buvo nematoma

    Mokslininkai paskelbė sukūrę iki šiol didžiausią ir detaliausią „paslėptų“ Visatos magnetinių laukų žemėlapį. Šie laukai nematomi plika akimi, tačiau daro įtaką tam, kaip kosmose juda dalelės ir kaip vystosi galaktikos.

    Nors magnetiniai laukai aptinkami visur, nuo Žemės iki tolimiausių kosmoso struktūrų, jų kilmė ir raida vis dar išlieka viena didžiųjų astrofizikos mįslių. Tyrėjai pabrėžia, kad būtent dėl to tokie dideli duomenų rinkiniai tampa kritiškai svarbūs naujiems atsakymams.

    Kaip pamatyti nematomą?

    Magnetinių laukų tiesiogiai nepamatysime, todėl astronomai remiasi šviesa, atkeliaujančia iš tolimų galaktikų. Keliaudama per įmagnetintą terpę ji patiria poliarizacijos pokyčius, o šį efektą ypač patogu fiksuoti radijo bangų ruože.

    Tokiu principu sudaromas žemėlapis, kuriame kiekvienas taškas atitinka konkretų danguje aptiktą objektą, o jo spinduliuotė „apšviečia“ magnetinę informaciją tarp šaltinio ir mūsų. Kuo daugiau tokių objektų, tuo smulkesnė ir patikimesnė bendro vaizdo struktūra.

    Australijos teleskopas ir milijonai galaktikų

    Naujas žemėlapis sukurtas pasitelkus Australijoje veikiantį ASKAP radijo teleskopą, priklausantį CSIRO infrastruktūrai. Šį teleskopą sudaro 36 lėkštės, kurių kiekviena yra 12 metrų skersmens, todėl sistema gali greitai aprėpti labai didelę dangaus dalį.

    Tyrėjai rėmėsi plataus masto radijo dangaus apžvalgomis, kuriose identifikuota beveik 4 milijonai tolimų galaktikų. Magnetinių laukų analizei atrinkta apie 350 000 šaltinių, kurių duomenys leido sudaryti rekordiškai tankų „magnetinį“ dangaus vaizdą.

    Mokslininkų teigimu, naujoji šaltinių imtis yra beveik dešimt kartų didesnė nei ankstesniuose didžiausiuose panašiuose darbuose, o bendras duomenų kiekis viršija visų iki šiol sukauptų stebėjimų sumą kelis kartus. Dėl to žemėlapis laikomas detaliausiu savo kategorijoje.

    Ką rodo spalvos ir kodėl tai svarbu?

    Žemėlapyje spalvos atspindi kryptį: viena jų rodo magnetinius laukus, nukreiptus į mus, kita – nuo mūsų. Didelė dalis ryškiausių sūkurių ir „burbulų“ struktūrų siejama su Paukščių Tako magnetine aplinka, tačiau smulkesnėse detalėse matyti ir daug tolimesnių sričių pėdsakai.

    Magnetiniai laukai, nors dažnai itin silpni, gali veikti kaip energijos „rezervuarai“ ir keisti, kaip greitai galaktikose formuojasi naujos žvaigždės. Dėl to tikslesni žemėlapiai padeda tikslinti modelius apie galaktikų evoliuciją, kosminių spindulių sklidimą ir medžiagos pasiskirstymą dideliais masteliais.

    Projektas laikomas svarbiu žingsniu ir dėl ateities planų: radijo astronomijoje sparčiai vystomos naujos kartos infrastruktūros, įskaitant SKA observatoriją Pietų Afrikoje ir Australijoje. Tikimasi, kad iki 2030 metų užbaigtos papildomos apžvalgos leis sudaryti dar aštresnį ir dar gilesnį Visatos magnetinių laukų vaizdą.

  • Mįslingi kosminiai radijo pliūpsniai įminti? Astronomai rado raktą Paukščių Take

    Mįslingi kosminiai radijo pliūpsniai įminti? Astronomai rado raktą Paukščių Take

    Pastaraisiais metais astronomus glumina keisti, lėtai pasikartojantys radijo signalai, sklindantys iš skirtingų Paukščių Tako vietų. Jie neatitinka įprastų pulsarų ar kitų žinomų šaltinių ritmo, todėl buvo priskirti ilgaperiodžių radijo transientų klasei.

    Iki šiol užfiksuota maždaug keliolika tokių objektų, tačiau jų kilmė dažnai likdavo neaiški: vieni atrodė susiję su stipriai magnetizuotais baltaisiais nykštukais, kiti rodė požymius, būdingus dvinarėms sistemoms. Nauja analizė leidžia manyti, kad bent dalį šių signalų gali paaiškinti vienas konkretus scenarijus.

    Tyrėjų komanda, vadovaujama Sidnėjaus universiteto astronomo Kovi Rose’o, pranešė identifikavusi šaltinį ASKAP J1745-5051, kuris, jų teigimu, sujungia daug anksčiau matytų požymių. Objektas siejamas su magnetine kataklizmine kintamąja žvaigžde, kai baltasis nykštukas iš kompanionės siurbia medžiagą, o sistema periodiškai „užsidega“ radijo ruože.

    „Ilgaperiodžiai radijo transientai metų metus kėlė galvosūkį astronomams. Dabar parodėme, kad bent vieno tokio signalo šaltinis yra baltasis nykštukas, aktyviai traukiantis medžiagą iš kompanionės žvaigždės“, – sakė Kovi Rose’as.

    Signalai šiame šaltinyje kartojasi kas maždaug 81 minutę, o radijo pliūpsnius lydi ir periodinė rentgeno spinduliuotė. Rentgeno spinduliai, kaip aiškina mokslininkai, kyla tuomet, kai į baltojo nykštuko paviršių magnetiniu lauku nukreipta medžiaga įkaista iki milijonų laipsnių.

    Radijo spinduliuotė, tikėtina, susidaro dėl dalelių pagreitėjimo, kai dvinarėje sistemoje susiduria ir persitvarko stiprūs magnetiniai laukai. Panašus mechanizmas anksčiau buvo siūlytas kitam šios klasės objektui, siejant radijo blyksnius su magnetinių laukų sąveika tarp artimai besisukančių žvaigždžių.

    ASKAP J1745-5051 išskirtinumas tas, kad čia vienu metu matomi keli anksčiau atskirai fiksuoti „dėlionės gabalai“: dvinarė sistema, akrecija, stiprus magnetizmas ir rentgeno emisija kartu su radijo pliūpsniais. Tai leidžia šį šaltinį laikyti savotišku raktu, padėsiančiu tiksliau interpretuoti ir kitus ilgaperiodžius radijo transientus.

    Objekto atstumas nuo Žemės kol kas įvertintas labai plačiai, nes tokios sistemos dėl sudėtingos fizikos ir stebėjimų apribojimų ne visada lengvai „pasiduoda“ tiksliai fotometrinei ir spektrinei distancijai. Vis dėlto surinktų duomenų pakako nustatyti sistemos prigimtį ir susieti radijo bei rentgeno periodiškumą su orbitos trukme.

    Mokslininkai pabrėžia, kad ši sritis sparčiai vystosi: vis jautresni radijo teleskopai ir platesnio lauko apžvalgos leidžia aptikti vis daugiau trumpalaikių ir periodinių reiškinių. Tyrimas publikuotas žurnale „Nature Astronomy“.

  • Po Antarktidos ledu – keisti signalai: mokslininkai sako, kad tai patvirtina seną prognozę

    Po Antarktidos ledu – keisti signalai: mokslininkai sako, kad tai patvirtina seną prognozę

    Po storu Antarktidos ledo sluoksniu užfiksuoti mįslingi radijo impulsai, kurių mokslininkai ieškojo dešimtmečius. Signalus aptiko eksperimentas Askaryan Radio Array, įrengtas taip, kad „klausytųsi“ trumpų radijo blyksnių, atsirandančių dalelėms sąveikaujant su ledu.

    Tyrėjai praneša, kad per daugiau nei 200 dienų duomenų rinkimo laikotarpį identifikavo 13 neįprastų impulsų. Jų kryptis, dažnių spektras ir poliarizacija sutapo su tuo, ko tikimasi pagal teoriją, aprašančią vadinamąjį Askariamo efektą.

    Kas yra Askariamo efektas

    Dar 1962 metais sovietų fizikas Gurgenas Askariamas pasiūlė idėją, kad itin didelės energijos dalelėms judant tankioje terpėje, pavyzdžiui, lede ar druskoje, turėtų susidaryti specifinis radijo impulsas. Tokia spinduliuotė atsiranda, kai dalelių kaskadoje susiformuoja perteklinis neigiamas krūvis, trumpam „blykstelintis“ radijo bangomis.

    Praktinis šio reiškinio patvirtinimas gamtinėmis sąlygomis ilgai buvo sudėtingas, nes reikia ir milžiniškos stebėjimų apimties, ir labai tylios elektromagnetinės aplinkos. Antarktida tam tinka: storas, skaidrus ledas tampa natūraliu detektoriumi, o žmogaus sukelto triukšmo ten minimaliai.

    Iš kur gali kilti signalai

    Nors tokie impulsai dažnai siejami su neutrinų paieška, šiuo atveju tikėtiniausias šaltinis gali būti itin didelės energijos kosminiai spinduliai. Jiems atsitrenkus į ledo paviršių, susidaro antrinių dalelių kaskada, kuri prasiskverbia į ledą ir sukuria trumpą, bet intensyvų radijo blyksnį.

    Vis dėlto pagrindinis mokslinis „prizas“ yra ne patys kosminiai spinduliai, o galimybė tokiu pačiu principu aptikti ultradidelės energijos neutrinus. Šios beveik su medžiaga nesąveikaujančios dalelės gali atnešti informaciją apie ekstremaliausius Visatos procesus, tačiau būtent dėl savo „nematomumo“ jos yra vienos sunkiausiai pagaunamų.

    Kodėl tai svarbu astrofizikai

    Jei Antarktidos ledas patikimai „veikia“ kaip radijo detektorius, atsiveria kelias kurti dar didesnius, šimtus kubinių kilometrų apimančius stebėjimų tinklus. Tokie detektoriai būtų jautrūs energijoms, kurios gerokai viršija pasiekiamas Žemės dalelių greitintuvuose, todėl leistų tyrinėti fiziką, kuri kitu atveju lieka už laboratorijų ribų.

    Didžiausias artimiausių metų iššūkis – atskirti signalus, kuriuos sukelia kosminiai spinduliai, nuo tų, kuriuos sukeltų neutrinai. Skirtumas dažnai slypi įvykių geometrijoje: kosminiai spinduliai paprastai sąveikauja arčiau paviršiaus, o neutrinai gali prasiskverbti gerokai giliau, kol sukelia aptinkamą efektą.

    Tyrėjų vertinimu, užfiksuotų impulsų atsitiktinio triukšmo tikimybė yra itin maža, todėl rezultatai laikomi stipriu argumentu, kad metodas realiai veikia. Tai reiškia, kad Antarktidos ledas gali tapti vienu svarbiausių „langų“ į didžiausios energijos kosminius reiškinius.