Введение в мир быстрых радиовсплесков
Быстрые радиовсплески (FRBs) представляют собой загадочные и мощные сигналы из глубокого космоса, которые на протяжении многих лет будоражат умы астрономов и научных исследователей. Эти всплески энергии, исходящие из далеких галактик, настолько ярки, что могут соперничать с целыми галактиками, однако их невозможно увидеть невооруженным глазом. Но благодаря творчеству композитора мы теперь можем услышать их мелодию.
Что такое быстрые радиовсплески?
Быстрые радиовсплески — это одни из самых экстремальных событий во Вселенной, которые выделяют за одну миллисекунду столько энергии, сколько Солнце излучает за три дня. С момента открытия первого FRB в 2007 году астрономы обнаружили тысячи таких всплесков, однако точные механизмы их возникновения остаются загадкой.
Научные исследования и открытия
Недавние исследования указывают на то, что некоторые из этих всплесков могут исходить из окружения вращающейся нейтронной звезды. Несмотря на свою мощь, FRBs существуют лишь несколько тысячных долей секунды, прежде чем исчезнуть в бескрайних просторах космоса. Чтобы зафиксировать один из этих всплесков, требуется удача — телескоп должен быть направлен на нужный участок неба в нужный момент.
Прорыв с использованием CHIME
Ситуация изменилась с появлением CHIME (Канадский эксперимент по картированию водорода), расположенного в Британской Колумбии. Этот телескоп, обладающий широким полем зрения и мощным суперкомпьютером для обработки данных, более чем в четыре раза увеличил количество известных FRBs всего за первый год работы. С 2018 по 2023 год CHIME зафиксировал 4539 всплесков из 3641 источника.
Звуки из космоса
Поскольку FRBs являются радиоволнами, наши глаза не способны их увидеть, а уши не могут их услышать, так как они не являются звуковыми волнами. Однако это изменилось благодаря художнику и композитору Эндрю Мелхиору, который превратил все всплески CHIME в звуки для установки «Логос», которая с начала апреля ежедневно звучит в Улуском соборе в Финляндии.
Процесс «сонфикации» всплесков
Мелхиор совместно с Киёси Масуи, доцентом физики в MIT, «сонфицировали» всплески, переводя данные в акустическую форму, чтобы человеческий слух мог их воспринять. Структура каждого реального сигнала сопоставляется с различными музыкальными высотами и воспроизводится через 12 динамиков, установленных по всему собору. В результате получается диапазон тонов, в которых далекие FRBs издают гудение, гремение, треск и свист.
Возраст сигналов и их значения
Сигналы FRBs имеют колоссальный возраст. По данным, представленным на сайте Мелхиора, самые молодые из них насчитывают около 50 миллионов лет, а самые старые — порядка 8-9 миллиардов лет. Физика также играет важную роль в том, что мы слышим. Каждый всплеск приходит с высокими частотами, которые затем постепенно сдвигаются вниз из-за своего пути через межгалактический газ. Мелхиор объяснил, что «вы можете услышать это рассеяние, когда оно падает с купола».
Новые открытия с помощью космических телескопов
С момента своего открытия в 2007 году FRBs продолжают удивлять исследователей. На прошлой неделе астрономы, использующие космический телескоп Джеймса Уэбба, определили галактику, из которой произошел самый удаленный FRB. Этот всплеск произошел, когда Вселенной было всего около 3 миллиардов лет. Галактика, в которой он возник, оказалась маленькой, молодой, звездообразующей карликовой галактикой — гораздо меньшей, чем ожидалось. Это усложняет теорию о том, что FRBs возникают в результате слияния нейтронных звезд, что требует миллиардов лет.
Событие в Улуском соборе
На Земле в Улуском соборе намечено предстоящее событие, которое предоставит более прямой опыт взаимодействия с FRBs. 21 ноября 30 певцов будут находиться среди зрителей и «петь в ответ на небо на финском языке», в то время как Мелхиор будет исполнять всплески вживую с клавиатуры. «Быстрые всплески будут перекликаться как отбивки в барабане, отражаясь по собору,» — сказал Масуи в предыдущем заявлении MIT. «Это должно звучать богато и многослойно, одновременно раскрывая что-то реальное о том, как эти сигналы путешествуют через миллиарды лет космического пространства, прежде чем достичь Земли.»
Заключение
Быстрые радиовсплески остаются одной из самых интригующих загадок современности. С их помощью мы не только изучаем дальние уголки Вселенной, но и открываем новые горизонты в звуковом восприятии. Установка Мелхиора в Улуском соборе дает уникальную возможность не только услышать, но и ощутить эту музыку космоса, вдохновляя нас на дальнейшие исследования и открытия.
