NASA aptiko didžiausią garsą visatoje: ieško atsakymo, kas tai galėtų būti

Kosmose erdvėje niekas neišgirs jūsų rėkiančio, tačiau panaudojus tinkamą įrangą, galima aptikti riaumojimą. Tai nustatė mokslininkai dar 2006 m., kai, naudodami sudėtingą prie didžiulio baliono pritvirtintą ir į kosmosą iškeltą instrumentą, ieškojo erdvėje sklindančių signalų. Instrumentas buvo pajėgus fiksuoti tolumoje esančių žvaigždžių karščio siunčiamus radijo signalus, tačiau tai, ką jis užfiksavo, mokslininkus labai nustebino, rašo „Space.com“.

Maždaug 37 km aukštyje instrumentas užfiksavo signalą, kuris buvo šešis kartus garsesnis nei kosmologai tikėjosi. Galingas signalas, kuris buvo per daug garsus, kad jį būtų galima priskirti ankstyvosioms žvaigždėms, ir kur kas ryškesnis nei prognozuota bendra atokių galaktikų emisija, užminė nemenką mįslę. Net ir šiandien mokslininkams vis dar nepavyko išsiaiškinti, kas jį skleidžia. Be to, jis gali kliudyti signalų, kuriuos skleidžia pirmosios po Didžiojo sprogimo susiformavusios žvaigždės, paieškoms.

Paslaptingą riaumojimą aptikęs instrumentas buvo Absoliutus kosmologijos, astrofizikos ir difuzinės spinduliuotės radiometras (angl. Absolute Radiometer for Cosmology, Astrophysics, and Diffuse Emission, ARCADE), kurį NASA sukūrė, siekdama plėsti kosminių mikrobangų fono spektro tyrimus žemesniuose dažniuose.

Šios misijos moksliniai tikslai, ARCADE sklendžiant aukštai virš Žemės ir nejaučiant jokio mūsų planetos poveikio, buvo aptikti pirmos kartos žvaigždžių karščio bangas, ieškoti Didžiojo sprogimo dalelių fizikos pėdsakų ir stebėti pirmųjų žvaigždžių ir galaktikų formavimąsi. Šie tikslai buvo pasiekti, nuskenavus 7 proc. naktinio dangaus, ieškant radijo signalų, nes tolima šviesa, netekusi energijos, tampa radijo bangomis.

NASA garsas iš kosmoso

ARCADE pavyko atlikti „visiškai sukalibruotus nulinio lygmens“ matavimus, tai reiškia, kad buvo matuojamas faktinis kažkokio objekto ryškis realiu fizikiniu, o ne santykiniu atžvilgiu. Tuo jis skiriasi nuo įprasto radijo teleskopo, kuris stebi ir lygina du taškus danguje. Išanalizavęs visą šią „šviesą“ ir palyginęs ją su visiškai juodo kūno šaltiniu, ARCADE sugebėjo aptikti daugybės neryškių šaltinių derinį. Būtent tuomet, kad ir po daugelio mėnesių, išryškėjo vieno konkretaus signalo intensyvumas.

„Būtų buvęs geras filmas, jei kas būtų nufilmavęs mūsų nuostabą, kai pamatėme šviesos matuoklio rodyklę pašokant iki šešis kartus už mūsų numatytą reikšmę aukštesnės ribos. Tiesą pasakius, mes šešerius metus ruošėmės šiam baliono skrydžiui ir visą naktį intensyviai rinkome duomenis, – sako NASA mokslininkas Dale`as J. Fixsenas. – Tada keletą mėnesių analizavome duomenis, kad pirmiausia nuo signalo atskirtume instrumento poveikį, o vėliau – galaktikos spinduliuotę. Todėl mūsų nuostaba visus tuos mėnesius augo palaipsniui.“ Ir visgi įspūdis buvo milžiniškas.

Nuo to laiko mokslininkai bando išsiaiškinti, iš kur sklinda spinduliuotė, ir apibūdinti signalo savybes. Tiesą sakant, pastarosios gana greitai išryškėjo.

„Tai – difuzinis signalas, atskriejantis iš įvairių krypčių, tad jį skleidžia ne kažkoks vienas objektas, – sako Grynbelte, Marilando valstijoje, įsikūrusiame NASA Goddardo kosminių skrydžių centre dirbančios ARCADE komandos vadovas Alas Kogutas. – Signalas taip pat turi ir dažnio spektrą, arba „spalvą“ primenančią iš mūsų pačių Paukščių tako galaktikos sklindančią radijo spinduliuotę.“

Mokslininkai šį signalą vadina „radijo sinchrotrono fonu“ – fonas yra daugelio atskirų šaltinių spinduliuotė, susiliejanti į bendrą difuzinį švytėjimą. „Kosmoso riaumojimą“ sukelia sinchrotrono spinduliuotė – tam tikros rūšies spinduliuotė, kurią sukelia didelės energijos įkrautos dalelės magnetiniuose laukuose, be to, kiekvienas šaltinis turi tokią pačią charakteristiką, todėl tiksliai nustatyti šio intensyvaus signalo kilmę yra sunku.

„Dar nuo septintojo praėjusio amžiaus dešimtmečio pabaigos buvo žinoma, kad bendra radijo spinduliuotė iš tolimų galaktikų turėtų sudaryti difuzinį radijo foną, atsklindantį iš įvairių pusių, – el. laiške rašo A. Kogutas. – Kosmoso riaumojimas primena šį numanomą signalą, tačiau nepanašu, kad tolimojoje visatoje būtų šešis kartus daugiau galaktikų, kurios kompensuotų šį skirtumą, todėl galima manyti, kad jo šaltinis yra kažkas dar neatrasto ir neištirto.“

Ar riaumojimas sklinda iš Paukščių tako?

Kol kas ginčijamasi, ar signalo šaltinis yra Paukščių tako galaktikoje, ar už jos ribų.

„Yra rimtų argumentų, kodėl jis negalėtų sklisti iš Paukščių tako, ir rimtų argumentų, kodėl jis negalėtų sklisti iš už mūsų galaktikos ribų“, – sako A. Kogutas.

Viena iš priežasčių, kodėl šis garsas greičiausiai atskrieja ne iš Paukščių tako, yra tai, kad riaumojimas, panašu, neatkartoja mūsų galaktikos radijo spinduliuotės pasiskirstymo erdvėje. Tačiau niekas negali tiksliai pasakyti, kad šis signalas sklinda tikrai ne iš arti mūsų esančio šaltinio, bet yra pakankamai svarių argumentų, tvirtinančių, jog jis atskrieja iš kitur.

„Negalėčiau tvirtai pasakyti, kad mokslininkai visiškai atmetė galimybę, jog radijo sinchrotrono fonas sklinda iš mūsų galaktikos, – sako Virdžinijos valstijoje įsikūrusio Ričmondo universiteto fizikos dėstytojas Jackas Singalas, neseniai vadovavęs seminarui, kurio metu buvo analizuojamas šis klausimas. – Visgi sakyčiau, kad toks paaiškinimas kiek mažiau tikėtinas.“

„Pirmoji priežastis būtų tai, kad tokiu atveju mūsų galaktika būtų nepanaši į kitas spiralines galaktikas, kurios, kiek mums žinoma, neturi tokio milžiniško, rutulio pavidalo radijo bangas skleidžiančio halo, besitęsiančio toli už galaktikos disko, koks būtų reikalingas tokiu atveju, – aiškina jis. – Yra ir kitų priežasčių, pavyzdžiui, mums reikėtu iš esmės perkurti turimus galaktikų magnetinio lauko modelius.“

D. J. Fixsenas visiškai su tuo sutinka. „Kitose galaktikose infraraudonųjų spindulių ir radijo spinduliuotės yra glaudžiai tarpusavyje susijusius, net ir mažose jų dalyse, – sako jis. – Tad jei signalas sklinda iš mūsų galaktiką supančio halo, Paukščių takas būtų keista galaktika, nors visais kitais atžvilgiais jį labai panaši į daugelį kitų spiralinių galaktikų.“

Dėl šių priežasčių ekspertai mano, kad signalas yra ekstragalaktinės kilmės. „Šiuo metu tai būtų pats įdomiausias fotono fonas danguje, nes šaltinių užpildymas yra visiškai nežinomas“, – teigia J. Singalas. Kadangi visata yra tokia didžiulė, tai visiškai nesusiaurina signalo kilmės paieškos zonos, tad mokslininkams tenka sunkiai dirbti ir siūlyti įvairias galimo signalo šaltinio teorijas.