КОСМИЧКО ТКАЊЕ

КО (ШТА) НАМ ШАЉЕ СИГНАЛЕ

123rf

123rf

Научници су 2020. открили необичан сигнал који стиже из мистериозног, за сада неразјашњеног извора у средишту наше галаксије.

Према научном раду објављеном у часопису Astrophysical Journal, сигнал је необичан на више начина. Пре свега, није јасно одакле долази јер научници нису открили његов извор. Осим тога, његов интензитет се мења на неуобичајен, неправилан начин – пали се и гаси без неког реда. Kоначно, извор емитује релативно ретке, циркуларно поларизоване радио-таласе. Све ово показује да је реч о нечему што никада до сада није забележено.

Мистериозни Ендијев објект

Извор зрачења назван је Ендијев објект, по Зитенгу Вангу са Универзитета у Сиднеyју, коме је надимак Енда, а он је први открио ове радио-таласе. Заједно са својим колегама Ванг је у 2020. необичан сигнал забележио шест пута помоћу радиотелескопа Australian Square Kilometre Array Pathfinder. Након тога исти сигнал ухваћен је радиотелескопом MeerKAT у Јужноафричкој Републици.

Тим је открио да је извор само повремено слао (емитовао) радиоталасе неколико седмица, но већину времена их није емитовао. Kад их је последњи пут емитовао у фебруару ове године, неколико месеци након што је први пут откривен, научници су у њега уперили неке од најмоћнијих телескопа који постоје на Земљи, а да нису радиотелескопи, но и даље нису видели ништа. „Посматрали смо све друге могуће таласне дужине из електромагнетског спектра, од инфрацрвених и оптичких до рендгенских зрака, и нисмо виђдли ништа па се чини да то зрачење није у складу с било каквом звездом или објектом који разумемо, рекао је за New Scientist Дејвид Каплан са Универзитета Висконсин-Милвоки, који је био члан истраживачког тима.

Чињеница да извор зрачења није био видљив ни на једној другој валној дуљини осим у радиоподручју искључила је неколико могућих објашњења за овај извор, укључујући стандардне звијезде и магнетаре, неутронске звијезде са снажним магнетским пољем. Шта год да је Ендијев објект, карактеристика поларизације радио-таласа који из њега долазе указује на то да вероватно има врло јако магнетско поље.

Јаке варијације у сјају

Током бљескова мистериозног извора у средишту наше галаксије јачина сјаја варирала је до фактора 100, а они су нестајали изузетно брзо, углавном у једном дану. То пак значи да је објект врло веронатно мален. Но ниједно астрономско тело за које знамо не одговара свим наведеним чудним особинама. Kаплан каже да је објект онемогућио сваки њихов покушај да га објасне. „Могло би се показати да је део познате класе објеката, само чудан примерак, но то ће померити границе начина на који мислимо да се те класе понашају, закључио је Дејвид Каплан.


(Илустрација)

Научници су након анализе података једног извора брзих излива радио-таласа установили да је он 2019. емитовао 1.652 сигнала у распону од само 47 дана. Брзе провале радио-таласа (FRB, fast radio bursts) једне су од најфасцинантнијих мистерија у космосу. Изузетно су снажне, неке ослобађају више енергије од 500 милиона Сунаца, а трају краће од трептаја ока. Једна од најважнијих карактеристика ових сигнала јесте та да су они краткотрајни и непредвидиви. Обично се појаве изненада на неком делу неба и трају тек неколико милисекунди. Понављајући FRB-и, дакле када се не ради само о једном интервалу већ о више њих узастопце, врло су ретки и посебно привлаче пажњу научника. Неки од понављајућих се јављају периодично, у правилним размацима, сваких неколико дана или месеци.

Но стручњаци код споменутог (FRB 121102) нису уочили периодичност, што значи да његов извор можда није неки ротирајући компактни објект, попут магнетара – неутронске звезде са изузетно јаким магнетским пољем, пише Science Alert. То значи да можда постоји више од једног механизма који стоји иза овакве провале радио-таласа и да су потребне даље анализе да би схватило о чему се ради. FRB 121102 је један од најактивнијих избоја радио-таласа. Астрономи су, због његове учесталости, могли лоцирати извор и сместити га у патуљасту галаксију удаљену од нас три милијарде светлосних година. Он не само да је невероватно активан него има и свој циклус: 90 дана је активан, затим 67 дана мирује. Научници су стога пажљиво пратили FRB 121102 и установили да је између 29. августа и 29. октобра 2019. емитовао 1.652 појединачна сигнала. Највећа стопа била је 122 излива током једног сата, што је и највећа активност коју су икада забележили.

Да је извор магнетар, односно да су га узроковали механизми с површине неутронске звезде, избоји би се појављивали периодично, попут светла с ротирајућег светионика. Но научници нису забележили такво својство, што значи да магнетари можда нису једини извор брзих провала радио-таласа. Истраживање под именом A Bimodal Burst Energy Distribution of a Repeating Fast Radio Burst Source објављено је у часопису Nature.

Шта је то циркуларно поларизована светлост?

Светлост која до нас долази са Сунца, из пламена ватре или из сијалице са ужареном нити, састоји се од мноштва електромагнетских таласа чија је поларизација насумична. Сваки појединачни талас за себе је поларизован у смислу да осцилира само у једној равнини. Но сваки то чини у некој својој равнини, не сви у истој. Другим речима, поларизације су заступљене у свим смеровима, па сматрамо да је укупно зрачење неполаризирано. Kада би сви електромагнетски таласи имали поларизацију истог смера, тада би и укупно зрачење било поларизовано.

Зрачење је линеарно поларизовано ако таласи титрају у истој равнини, а равнина је окомита на смер њиховог ширења. На пример, рефлектована Сунчева светлост с површине воде, попут језера или мора, већином је поларизована. Употребом материјала који пропуштају светлост само одређене поларизације, тзв. филтери, може се блокирати одсјај са површине воде и на тај начин направити контрастније слике. Поларизовани филтери користе се и у одређеним моделима сунчаних наочара и исто служе за смањење рефлексије светлости из околине.

Поларизациони филтери, такође, постоје у тродимензионалним наочарима за биоскоп. Тродимензионални филмови снимају се с две међусобно удаљене камере које опонашају два ока која су међусобно удаљена. У дворани пројектори те две слике пројектују у две различите поларизације, а ми мешавину тих слика гледамо кроз наочаре које имају два филтерима различито поларизована стакла. Десно стакло поларизовано је тако да пропушта само оно што је снимила десна камера, а лево само оно што је снимила лева. На тај начин видимо снимљене призоре онако како бисмо их гледали у природи својим размакнутим очима.

Шта је то циркуларно поларизовано светло? Kажемо да је зрачење циркуларно поларизовано ако се равнина поларизације таласа, тј. смера титрања таласа заокреће док се крећу. Заокретање може бити у смеру казаљке на сату и обрнуто од смера казаљке на сату. Циркуларна односно кружна поларизација електромагнетског таласа је стање поларизације у којем у свакој тачки електромагнетско поље таласа има константну величину и ротира константном брзином у равнини окомитој на смер таласа.

Јачина и смер електричног поља дефинисани су његовим вектором електричног поља. У случају кружно поларизираног таласа, као што се види у попратној илустрацији, врх вектора електричног поља, у одређеној тачки простора, одређен је фазом светлости док она путује кроз време и простор. То чини тако да вектор електричног поља таласа у сваком тренутку означава тачку на спирали која се увија око смера његовог ширења.

Kружна поларизација настаје када су два ортогонална вектора компоненти електричног поља једнаке величине и изван фазе су за тачно 90°, односно за једну четвртину таласне дужине. Такав талас можемо замислити као комбинацију два талас који су међусобно окомите поларизације, а имају помак у фази осцилације. Радио-емисије звезда и пулсара могу бити снажно кружно поларизоване. Но занимљиво је да и неки инсекти и рачићи одражавају циркуларно поларизовано светло. Један од познатијих је златна мара, инсект јаког зелено-бакарног сјаја који често слеће на цвеће где се храни поленом.

(Извор Индекс)

О аутору

Stanko

Оставите коментар