การระเบิดคลื่นวิทยุฉับพลัน: สัญญาณลึกลับนอกดาราจักร

ในปี ค.ศ. 2007 ดันแคน ลอริเมอร์ และนักศึกษาของเขาค้นข้อมูลเก่าจากกล้องวิทยุพาร์กส์ในออสเตรเลีย และพบสัญญาณวิทยุที่สว่างมากแต่ยาวไม่ถึงห้ามิลลิวินาที ที่บันทึกไว้ตั้งแต่ปี ค.ศ. 2001 ปรากฏการณ์แบบนี้ได้ชื่อว่าการระเบิดคลื่นวิทยุฉับพลัน (FRB)

สัญญาณที่ถูกยืดตามความถี่

ลักษณะเด่นของ FRB คือคลื่นความถี่สูงมาถึงก่อนคลื่นความถี่ต่ำ เพราะคลื่นวิทยุที่เดินทางผ่านแก๊สที่แตกตัวเป็นไอออนจะช้าลงตามจำนวนอิเล็กตรอนที่ผ่าน และคลื่นความถี่ต่ำช้ากว่า ความล่าช้าแปรตาม

เมื่อ DM (dispersion measure) คือปริมาณความล่าช้านี้บอกจำนวนอิเล็กตรอนรวมตลอดเส้นทาง เรียกว่า DM (dispersion measure) ค่า DM ของ FRB มากกว่าที่แก๊สทั้งหมดในทางช้างเผือกจะให้ได้หลายเท่า ซึ่งเป็นหลักฐานแรกว่ามันมาจากนอกดาราจักร

บางแหล่งระเบิดซ้ำ

ในปี ค.ศ. 2016 พบว่า FRB 121102 ระเบิดซ้ำหลายครั้งจากตำแหน่งเดิม ทำให้ระบุตำแหน่งได้แม่นยำ และพบว่ามาจากดาราจักรแคระที่ห่างราวสามพันล้านปีแสง การระเบิดซ้ำยังแปลว่าแหล่งกำเนิดไม่ได้ถูกทำลายในการระเบิด ปัจจุบันกล้อง CHIME ในแคนาดาพบ FRB หลายพันครั้ง ส่วนใหญ่ดูเหมือนเกิดครั้งเดียว บางส่วนซ้ำเป็นจังหวะ

เบาะแสจากแมกนีตาร์

ในเดือนเมษายน ค.ศ. 2020 แมกนีตาร์ SGR 1935+2154 ในทางช้างเผือกของเรา ปล่อยสัญญาณวิทยุสั้นที่สว่างมากพร้อมกับแสงวาบรังสีเอกซ์ สัญญาณนั้นอ่อนกว่า FRB ทั่วไปจากดาราจักรอื่น แต่มีลักษณะคล้ายกันมาก นับเป็นหลักฐานชิ้นสำคัญว่า FRB อย่างน้อยบางส่วนมาจากแมกนีตาร์ ซึ่งคือดาวนิวตรอนที่มีสนามแม่เหล็กแรงที่สุดในเอกภพ แต่ FRB บางแหล่งพบในบริเวณที่มีดาวอายุมาก ซึ่งไม่น่าจะมีแมกนีตาร์อายุน้อย ต้นกำเนิดจึงอาจมีมากกว่าหนึ่งแบบ

ชั่งสสารที่หายไป

สสารปกติราวครึ่งหนึ่งที่ควรมีตามการคำนวณจากบิกแบงหาไม่เจอในดาราจักร เชื่อว่ามันอยู่ในรูปแก๊สร้อนเบาบางระหว่างดาราจักรที่มองเห็นยากมาก FRB ซึ่งรู้ระยะทางจากดาราจักรต้นกำเนิด ใช้นับจำนวนอิเล็กตรอนทั้งหมดตลอดเส้นทางได้ ในปี ค.ศ. 2020 การศึกษา FRB จำนวนหนึ่งให้ปริมาณสสารที่ตรงกับที่คาดไว้ เป็นการค้นพบ "สสารที่หายไป" ด้วยวิธีใหม่