2025 m. birželio pabaigoje paviešintame moksliniame darbe aprašytas neįprastas radijo impulsas, trukęs vos 30 nanosekundžių. Iš pradžių jis buvo palaikytas greituoju radijo žybsniu (FRB), kuris, kaip manyta, galėjo atklysti iš tolimos galaktikos. Vėliau paaiškėjo, kad signalas greičiausiai atkeliavo iš netoli Žemės esančio objekto – palydovo. Tačiau istorija tuo nesibaigė: nustatyta, kad tas palydovas neveikė jau kelis dešimtmečius, o jo įranga teoriškai net neturėjo galimybių suformuoti tokio trumpo impulso.
Keistas radijo impulsas ir kodėl jis netiko FRB apibrėžimui
Impulsą 2024 m. birželį užfiksavo ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) radioteleskopas, kuris ir yra skirtas ieškoti greitųjų radijo žybsnių. Nors FRB reiškinys tiriamas jau apie du dešimtmečius, jų kilmė vis dar nėra iki galo paaiškinta, todėl kiekvienas naujas aptikimas mokslininkams yra vertingas.
Vis dėlto šis atvejis greitai sukėlė abejonių. Pirmiausia dėl trukmės: įprastai FRB tęsiasi mikrosekundes arba milisekundes, o čia užfiksuotos nanosekundės – tai visiškai kitas laiko mastelis. Dar vienas požymis buvo „išplaukęs“ šaltinio vaizdas radioteleskopo duomenyse, kas, panašiai kaip fotografijoje, dažnai rodo, jog šaltinis yra labai arti, o ne už milijonų ar milijardų kilometrų kosmoso gelmėse.
Signalo šaltinio paieška: nuo galaktikos iki konkretaus palydovo
Kai tyrėjai tiksliau apskaičiavo kryptį ir padėtį danguje, tapo akivaizdu, kad šaltinis yra taip arti, jog logiškiausias paaiškinimas – palydovas. Duomenys buvo sulyginti su žinomomis orbitomis, ir rastas atitikmuo: NASA eksperimentinis ryšio palydovas „Relay 2“.
Iš pirmo žvilgsnio tai būtų buvęs paprastas paaiškinimas – radioteleskopas užfiksavo žmogaus sukurtą objektą. Tačiau problema išryškėjo tuomet, kai nustatyta palydovo būklė. „Relay 2“ paleistas 1964 m. kaip vienas ankstyvųjų ryšio palydovų. Kartu su giminingu „Relay 1“ jis buvo naudojamas eksperimentams, susijusiems su ryšiu ir Van Aleno radiacijos juostų aplink Žemę tyrimais. 1967 m. birželį sugedo palydovo retransliatoriai, ir nuo tada jis laikomas nebeveikiančiu.
Ši detalė ir daro situaciją paradoksalią: užfiksuotas radijo impulsas priminė aktyvų išsiuntimą, nors palydovas oficialiai „tyli“ kelis dešimtmečius. Be to, pabrėžiama, kad palydove buvusi įranga apskritai nėra pritaikyta generuoti 30 nanosekundžių trukmės impulso.
Galimi paaiškinimai, kaip nebeveikiantis palydovas galėjo sukelti radijo žybsnį
Mokslininkų komanda pateikė dvi pagrindines hipotezes, kurios galėtų paaiškinti užfiksuotą reiškinį net ir tuo atveju, jei palydovas nebesiuntė įprastinių signalų.
Elektrostatinė iškrova kosminėje plazmoje
Pirmoji versija siejama su elektrostatine iškrova (ESD). Kosmose palydovas gali įsikrauti elektriniu krūviu, ypač judėdamas per jonizuotų dalelių sritis (plazmą). Susikaupęs krūvis gali išsikrauti trumpu „kibirkšties“ tipo įvykiu, kuris ir sukuria radijo pliūpsnį. Panašūs atvejai buvo stebėti ir anksčiau, tačiau dažniausiai jie trukdavo ilgiau nei 30 nanosekundžių, todėl šis neatitikimas laikomas silpnąja hipotezės vieta.
Vis dėlto, jei būtent ESD pasitvirtintų kaip priežastis, tai turėtų praktinę reikšmę: tokios iškrovos yra žinomos kaip palydovų gedimų ir pažeidimų šaltinis, tačiau jas aptikti sudėtinga. Panašaus tipo stebėjimai galėtų tapti papildomu būdu laiku identifikuoti rizikingus elektros iškrovų požymius ir diagnozuoti palydovo elektronikos problemas.
Mikrometeorito smūgis dideliu greičiu
Antroji hipotezė dar labiau netikėta: „Relay 2“ galėjo kliudyti itin mažas mikrometeoritas, judantis maždaug 70 800 km/h greičiu. Nors tokios dalelės masė galėtų siekti vos kelis mikrogramus, susidūrimo metu smūgis gali suformuoti įkrautos plazmos debesėlį. Būtent šį trumpalaikį įkrautų dalelių „pūkštelėjimą“ radioteleskopas ir galėjo užfiksuoti kaip radijo impulsą.
Kodėl šis atvejis svarbus stebint palydovus ir kosmoso aplinką
Abi versijos kol kas lieka tik hipotezėmis, nes vienareikšmio atsakymo nėra. Tačiau pats faktas, kad radioteleskopas aptiko tokį trumpą ir neįprastą signalą, rodo, kiek daug ne iki galo suprastų procesų vyksta šalia Žemės esančioje kosminėje aplinkoje ir kaip sudėtinga atskirti tolimus kosminius reiškinius nuo palydovų sukeltų radijo trukdžių.
- Itin trumpi impulsai gali klaidinti, nes iš pradžių primena greituosius radijo žybsnius, tačiau jų kilmė gali būti gerokai arčiau.
- Nustatyta signalo kryptis ir „išplaukęs“ šaltinio vaizdas gali būti svarbūs indikatoriai, kad šaltinis yra lokaliai arti.
- Elektrostatinės iškrovos ir mikrometeorų smūgiai išlieka realūs veiksniai, galintys sukelti netikėtus radijo reiškinius ir potencialiai pakenkti palydovams.
Šis atvejis primena, kad net ir seniai nebeveikiantys palydovai gali netikėtai „priminti apie save“ – ne todėl, kad vėl pradėjo funkcionuoti, o todėl, kad kosmoso aplinkoje vykstantys fizikiniai procesai kartais sukuria signalus, kurie iš pirmo žvilgsnio atrodo neįmanomi.
