Perytoni i mikrovalna pećnica
Radioteleskop Parkes godinama je bilježio kratke bljeskove koji su izgledali kao signali iz dubina svemira, a pojavljivali su se uglavnom oko podneva. Odgovor je cijelo vrijeme bio stotinjak metara od tanjura, u kuhinji za osoblje.
Ukratko
- Perytoni su milisekundni radijski bljeskovi zabilježeni na radioteleskopu Parkes od 1998., s pomakom frekvencije koji oponaša signal iz dalekog svemira.
- Njihova sličnost prvom "brzom radijskom bljesku" iz 2007. dovodila je u pitanje je li taj bljesak uopće bio astronomski.
- Nadzor smetnji postavljen na lokaciji u prosincu 2014. pokazao je emisiju na 2,3 do 2,5 gigaherca uz perytone, a tim Emily Petroff 2015. uspio ih je izazvati preuranjenim otvaranjem vrata mikrovalne pećnice.
- Pećnice su stare više od 27 godina, a točan fizikalni mehanizam zagonetnog frekvencijskog pomaka nije potpuno objašnjen.
Kad radioimpuls prolazi kroz razrijeđenu plazmu između zvijezda, visoke frekvencije stižu malo prije niskih, pa na dijagramu frekvencije i vremena nastaje karakterističan kosi zamah. Taj otisak radioastronomi pažljivo gledaju, jer ga zemaljske smetnje obično ne daju. Ako ga netko pronađe, to je najčvršći pokazatelj da je signal prešao velike udaljenosti kroz svemir.
Lorimerov bljesak
Godine 2007. Duncan Lorimer i suradnici objavili su u časopisu Science rad o jednom jedinom snažnom milisekundnom bljesku radiovalova zabilježenom teleskopom Parkes (kasnije nazvan FRB 010724), čiji je pomak frekvencije odgovarao izvangalaktičkom podrijetlu. Bio je to prvi događaj onoga što danas zovemo brzim radijskim bljeskom. Bilo je to jedno jedino opažanje, pa je stajalo na krhkoj osnovi.
Šesnaest sličnih impulsa
Godine 2011. Sarah Burke-Spolaor i suradnici pretražili su arhivske podatke istog teleskopa iz 1998. do 2003. i pronašli 16 impulsa, od kojih većina ima frekvencijski pomak sličan Lorimerovu bljesku. Impulsi su zabilježeni kroz sporedni snop teleskopa i očito su bili zemaljskog podrijetla, a pojavljivali su se tijekom dana. Autori su ih nazvali perytoni, po mitskom biću: peryton je krilati jelen čija sjena ima ljudski oblik. Zaključili su da njihova svojstva ne odgovaraju nijednom poznatom izvoru širokopojasnih zemaljskih smetnji, i upozorili da to baca sumnju na izvangalaktičko tumačenje izvornog bljeska.
Godinama je bilo nejasno što ih stvara. Pretpostavljalo se da je izvor negdje u okolici, ali nijedna provjera nije uspijevala.
Nadzor smetnji
Odgovor je došao iz neočekivanog smjera. U prosincu 2014. na lokaciji Parkesa postavljen je sustav za praćenje radijskih smetnji, a Emily Petroff i suradnici odlučili su ga iskoristiti kad se peryton pojavi. U siječnju 2015. zabilježena su tri perytona, 19., 22. i 23. siječnja. Nadzor je uz perytone iz tog tjedna pokazao snažnu emisiju na 2,3 do 2,5 GHz, u trenutku koji se podudara do na jedan vremenski uzorak, a ta emisija traje desetak sekundi. To je područje u kojem rade mikrovalne pećnice i bežični internet. Nadzor na Australskom teleskopskom nizu, 400 km sjevernije, nije dosljedno vidio istu emisiju, pa su autori izvor smjestili na sam Parkes. Stotine takvih šiljaka na 2,3 do 2,5 GHz grupiralo se u vremenu između 9 i 17 sati, što je u skladu s uporabom mikrovalnih pećnica.
Na lokaciji postoji više mikrovalnih pećnica: u tornju ispod teleskopa, u centru za posjetitelje, u kuhinji za osoblje u zgradi koju zovu Woolshed te dvije u smještaju za promatrače, oko kilometar dalje. Pećnice su ispitivane tri puta. Prvi pokušaji 27. veljače i 12. ožujka 2015. dali su samo jedan peryton, koji se kasnije pripisao pećnici koja se tada slučajno koristila. Odlučujući pokus održan je 17. ožujka 2015.: pećnice su uključene kao i prije, ali se rad nije čekao do kraja ciklusa, nego su im se vrata otvorila prerano. Pećnica iz kuhinje za osoblje proizvela je tri jaka perytona, točno u trenucima otvaranja vrata. Pećnica u centru za posjetitelje proizvela je šest, uz drukčije vrijednosti disperzije. Uspješnost postupka bila je otprilike 50 posto.
Zašto oko podneva
Detalj koji je odavao porijeklo i prije pokusa bio je vrijeme događanja. Perytoni su grupirani oko ručka, što ih jasno razlikuje od pravih brzih radijskih bljeskova, koji su raspoređeni nasumično po dobu dana. Dvije pećnice koje su proizvele većinu perytona isti su proizvođač (Matsushita, odnosno National), obje stare više od 27 godina, a magnetron u pećnici iz Woolsheda koristio se u novim pećnicama najmanje desetljeće i još se može nabaviti.
Pregled starih podataka objasnio je i jedan neobičan događaj. Od 46 perytona zabilježenih u Parkesu od 1998., njih 16 pojavilo se u samo sedam minuta, 23. lipnja 1998. Razmaci između njih grupirali su se oko 22 sekunde, što je razdoblje u kojem magnetron pećnice radi kad je odabrana snaga manja od punog, a bilo ga je moguće izmjeriti. Autori pretpostavljaju da je netko više puta zaustavljao pećnicu otvaranjem vrata i tako iznova pokretao ciklus. Ostaje otvoreno kako je zračenje izašlo iz inače zaštićene komore; sumnjaju da je među vratima zaglavila vodljiva folija koja je tvorila neželjenu antenu, ali to nisu uspjeli provjeriti.
Dokazi za i protiv
Mikrovalne pećnice
- U prilog: Pokus od 17. ožujka 2015. proizveo je perytone u trenucima prijevremenog otvaranja vrata pećnice, a nadzor je uz stvarne perytone bilježio emisiju na 2,3 do 2,5 GHz; raspodjela perytona po dobu dana skupljena je oko ručka.
- Protiv: Fizikalni mehanizam koji stvara frekvencijski pomak i trajanje bljeska, kako piše u radu, i dalje je nejasan, a postupak daje peryton samo u oko polovice pokušaja.
Isto podrijetlo kao brzi radijski bljeskovi
- U prilog: Perytoni su 2007. bacili sumnju na prvi brzi radijski bljesak jer su mu bili vrlo slični, a Petroff i suradnici izričito razmatraju mogu li imati zajedničko podrijetlo.
- Protiv: Raspodjela vremena događanja perytona jako je vezana uz dan i ručak, a bljeskova nije; mikrovalne pećnice na lokaciji nisu mogle izazvati FRB 010724.
Kronologija
- 23. lipnja 1998.: Šesnaest perytona u samo sedam minuta, kasnije pripisano pećnici u Woolshedu.
- 24. srpnja 2001.: Zabilježen bljesak koji će 2007. biti objavljen kao Lorimerov bljesak (FRB 010724).
- 2007.: Objavljen Lorimerov bljesak.
- 2011.: Burke-Spolaor i suradnici opisuju 16 perytona i daju im ime.
- Prosinac 2014.: Na lokaciji Parkesa počinje nadzor radijskih smetnji.
- Siječanj 2015.: Tri perytona popraćena su emisijom na 2,3 do 2,5 GHz.
- 17. ožujka 2015.: Odlučujući pokus: otvaranje vrata pećnice izaziva perytone.
Ključne osobe
- Sarah Burke-Spolaor: Astronomkinja koja je 2010. opisala prvih 16 perytona i dala im ime.
- Emily Petroff: Astronomkinja, vodeća autorica rada iz 2015. koji je pronašao izvor perytona.
- Duncan Lorimer: Autor rada o prvom brzom radijskom bljesku iz 2007.
Što se zna
- Od 1998. na Parkesu je zabilježeno 46 perytona.
- Uz tri siječanjska perytona iz 2015. nadzor je zabilježio emisiju na 2,3 do 2,5 GHz.
- Preuranjeno otvaranje vrata mikrovalne pećnice 17. ožujka 2015. izazvalo je perytone na 1,4 GHz.
- Pećnice na lokaciji stare su više od 27 godina i istog su proizvođača.
- Mikrovalne pećnice na lokaciji nisu mogle izazvati FRB 010724.
Otvorena pitanja
- Kako točno magnetron pećnice stvara frekvencijski pomak koji oponaša svemirski signal?
- Zašto je trajanje bljeska dulje nego što se očekuje od brzog gašenja magnetrona?
- Kako je zračenje izašlo iz zaštićene pećnice u slučaju od 23. lipnja 1998.?
Teorije
- Perytone stvaraju mikrovalne pećnice na lokaciji teleskopa
- Perytoni i brzi radijski bljeskovi imaju zajedničko podrijetlo
Povezane priče
Izvori
- Petroff, E. i sur. (2015). Identifying the source of perytons at the Parkes radio telescope. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 451, 3933-3940.
- Burke-Spolaor, S. i sur. (2011). Radio bursts with extragalactic spectral characteristics show terrestrial origins. The Astrophysical Journal 727, 18.
- Lorimer, D. R. i sur. (2007). A Bright Millisecond Radio Burst of Extragalactic Origin. Science 318, 777-780.