ความซื่อสัตย์ นวัตกรรม และการกล้าเสี่ยง

ประธานเจ้าหน้าที่บริหารขององค์กรที่มีความซื่อสัตย์ในระดับสูง กล่าวคือ มีความมุ่งมั่นที่จะปฏิบัติตามหลักการและค่านิยมที่สมเหตุสมผล มีแนวโน้มที่จะมีความคิดสร้างสรรค์น้อยกว่า ไม่ชอบความเสี่ยงมากกว่า และมีแนวโน้มน้อยกว่าที่จะมีความคิดริเริ่มมากกว่าซีอีโอคนอื่นๆ สู่งานวิจัยใหม่ที่ฉันร่วมเขียน

การวิจัยในอดีตชี้ให้เห็นว่าเป็นผลให้บริษัทของพวกเขามีแนวโน้มที่จะแข่งขันน้อยลงและมีผลกำไรน้อยลง

ความซื่อสัตย์สุจริตถือเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของผู้นำธุรกิจมา โดยตลอด การวิจัยแสดงให้เห็นว่าความซื่อสัตย์ของ CEO ในระดับสูงเป็นคุณลักษณะสำคัญในการพิจารณาความภักดีของพนักงานตลอดจนการป้องกันปัญหาเช่นการฉ้อโกง

Saim Kashmiriเพื่อนร่วมงานของฉันและฉันสงสัยว่าการมีเจ้านายชั้นยอดที่มีความซื่อสัตย์สุจริตมีข้อเสียหรือไม่ ดังนั้นเราจึงวิเคราะห์ข้อมูลทางการเงินและข้อมูลอื่นๆ เกี่ยวกับบริษัท 213 แห่งที่จดทะเบียนใน Forbes 500 ตั้งแต่ปี 2014 ถึง 2017 เรารวมเฉพาะบริษัทที่ได้รับการว่าจ้าง CEO ตั้งแต่ปี 2011 ถึง 2013 และอยู่กับบริษัทจนถึงปี 2018 เป็นอย่างน้อย

เรากำหนดระดับความซื่อสัตย์ของ CEO โดยการวิเคราะห์จดหมายประจำปีถึงผู้ถือหุ้นเพื่อหาคำสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การวิจัยที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่าคนที่ใช้ “คำที่ก่อให้เกิดสาเหตุ” จำนวนมากเช่น “เพราะว่า” “ดังนั้น” และ “ดังนั้น” มักจะมีความซื่อสัตย์ในระดับต่ำ เนื่องจากคำดังกล่าวมักจะถูกนำมาใช้เพื่อหาเหตุผลเข้าข้างตนเองที่น่าสงสัยทางจริยธรรม การกระทำ

เราให้คะแนนซีอีโอที่ใช้คำเชิงสาเหตุเหล่านี้สองสามคำในจดหมายว่ามีความซื่อสัตย์ในระดับสูง

เราได้ทดสอบความถูกต้องของวิธีการนี้หลายวิธี รวมถึงการดูบริษัทที่ได้รับการจัดอันดับว่ามีจริยธรรมมากที่สุดโดยผู้สังเกตการณ์อิสระ เช่น Forbes เราพบความสัมพันธ์สูงระหว่างการวัดความซื่อสัตย์ของเรากับบริษัทเหล่านี้

ในทำนองเดียวกัน เพื่อวัดว่าซีอีโอเหล่านี้มีความสร้างสรรค์ กระตือรือร้น และมีแนวโน้มที่จะรับความเสี่ยงเพียงใด เราได้วิเคราะห์จดหมายผู้ถือหุ้นเพื่อหาคำสำคัญที่การวิจัยที่มีอยู่ระบุว่ามีความสัมพันธ์อย่างมากกับคุณลักษณะเหล่านั้น จากนั้น เราทำการวิเคราะห์การถดถอย ซึ่งเป็นเทคนิคทางสถิติที่ระบุความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรสองตัวพร้อมกับขนาดของการเชื่อมโยงนั้น รวมถึงนัยสำคัญว่าการเชื่อมโยงนั้นเกิดขึ้นโดยบังเอิญหรือไม่

การวิเคราะห์ของเราพบว่า CEO ที่ทำคะแนนสูงสุดในแง่ของความซื่อสัตย์ยัง ได้รับคะแนนต่ำที่สุดในการวัดนวัตกรรม ความกระตือรือร้น และการกล้าเสี่ยง ซึ่งเป็นลักษณะที่มักเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมของผู้ประกอบการ

ความสัมพันธ์นี้แข็งแกร่งขึ้นในหมู่ซีอีโอที่เป็นประธานคณะกรรมการบริหารด้วย ทำให้พวกเขามีอำนาจเหนือบริษัทมากขึ้น หรือเป็นคนที่เราตั้งใจว่าจะมีความมั่นใจมากเกินไป

ความสัมพันธ์ระหว่างซีอีโอที่ดูแลบริษัทที่มุ่งเน้นผู้บริโภคเป็นหลัก เช่น ผู้ค้าปลีก และซีอีโอที่ได้รับค่าตอบแทนเป็นหุ้นของบริษัทมากกว่านั้น มีความสัมพันธ์กันน้อยลง ซึ่งมีแนวโน้มที่จะให้รางวัลในการปฏิบัติงานที่สูงขึ้น

ทำไมมันถึงสำคัญ
บริษัทที่นำโดยซีอีโอที่รับความเสี่ยงมากกว่า ดำเนินการเชิงรุกมากกว่า และมีนวัตกรรมมีแนวโน้มที่จะมีประสิทธิภาพเหนือกว่าคู่แข่งทางการเงินส่วนหนึ่งเพราะพวกเขากระตือรือร้นในการหาโอกาสทางการตลาดใหม่ๆ ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับตำแหน่งทางการแข่งขันของธุรกิจ บริษัทดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะแข็งแกร่ง ในด้านการตลาดด้วย

เราไม่ได้แนะนำให้บริษัทต่างๆ ควรหลีกเลี่ยงการจ้างผู้นำที่มีความซื่อสัตย์ในระดับสูง ในความเป็นจริงการวิจัยแสดงให้เห็นว่าความซื่อสัตย์เป็นตัวทำนายความเป็นผู้นำที่ดีและเป็นพื้นฐานในการส่งเสริมความมุ่งมั่นและความภักดีในหมู่พนักงาน

อย่างไรก็ตาม คณะ กรรมการของบริษัทมีหน้าที่คัดเลือกผู้บริหารระดับสูงที่จะเพิ่มมูลค่าให้กับผู้ถือหุ้น ดังนั้นพวกเขาจึงควรตระหนักถึงแนวโน้มเหล่านี้และช่วยซีอีโอที่มีความซื่อสัตย์สุจริตสูงในการถ่วงดุลสิ่งที่เป็นลบ เช่น โดยการเสนอค่าตอบแทนตามสิ่งจูงใจที่มากขึ้น และสร้างกระบวนการและโครงสร้างที่กระตุ้นนวัตกรรม

อะไรต่อไป
ในขณะที่การศึกษานี้วิเคราะห์การเลือกคำเพื่อประเมินความซื่อสัตย์ของ CEO เรากำลังศึกษาว่าภาษาของ CEO อาจส่งผลต่อคนรอบข้างอย่างไรในลักษณะที่อาจส่งผลดีหรือไม่ดีต่อผลกำไรของบริษัท เช่น การปรับปรุงความคิดสร้างสรรค์ หรือทำให้พนักงาน ออกจากงานของพวกเขา ขณะนี้เรากำลังรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับการตอบสนองต่อการเลือกภาษาของผู้นำผ่านแบบสำรวจพนักงานและผู้จัดการเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติม แสงที่มองเห็นเป็นเพียงส่วนหนึ่งของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่นักดาราศาสตร์ใช้ในการศึกษาจักรวาล กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้มองเห็นแสงอินฟราเรดกล้องโทรทรรศน์อวกาศอื่นๆ จับภาพรังสีเอกซ์และหอดูดาว เช่นกล้องโทรทรรศน์กรีนแบงค์อาร์เรย์ขนาดใหญ่มากอาร์เรย์มิลลิเมตรขนาดใหญ่อาตาคามาและ หอดูดาวอื่นๆ อีกหลายสิบแห่งทั่วโลกที่ทำงานด้านวิทยุ ความยาวคลื่น

กล้องโทรทรรศน์วิทยุกำลังประสบปัญหา ดาวเทียมทุกดวงไม่ว่าจะทำหน้าที่อะไรก็ตาม จะใช้คลื่นวิทยุเพื่อส่งข้อมูลไปยังพื้นผิวโลก เช่นเดียวกับมลพิษทางแสงที่สามารถซ่อนท้องฟ้ายามค่ำคืนที่เต็มไปด้วยดวงดาวได้ การส่งสัญญาณวิทยุก็สามารถทำให้คลื่นวิทยุที่นักดาราศาสตร์ใช้เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับหลุมดำ ดาวฤกษ์ที่เพิ่งก่อตัวใหม่ และวิวัฒนาการของกาแลคซีล้นหลามฉันใด

เราคือนัก วิทยาศาสตร์สามคนที่ทำงานด้านดาราศาสตร์และเทคโนโลยีไร้สาย ด้วยดาวเทียมหลายหมื่นดวงที่คาดว่าจะขึ้นสู่วงโคจรในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าและมีการใช้งานภาคพื้นดินเพิ่มมากขึ้น คลื่นความถี่วิทยุจึงหนาแน่น เขตเงียบของวิทยุ – ภูมิภาคซึ่งโดยปกติจะตั้งอยู่ในพื้นที่ห่างไกลซึ่งมีการจำกัดหรือห้ามการส่งสัญญาณวิทยุภาคพื้นดิน – ได้ปกป้องดาราศาสตร์วิทยุในอดีต

ในขณะที่ปัญหามลภาวะทางวิทยุยังคงเพิ่มขึ้น นักวิทยาศาสตร์ วิศวกร และผู้กำหนดนโยบายจะต้องค้นหาว่าทุกคนจะสามารถแบ่งปันคลื่นความถี่วิทยุที่จำกัดได้อย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างไร ทางออกหนึ่งที่เราดำเนินการในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาคือการสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกที่นักดาราศาสตร์และวิศวกรสามารถทดสอบเทคโนโลยีใหม่ ๆเพื่อป้องกันการรบกวนทางวิทยุไม่ให้บดบังท้องฟ้ายามค่ำคืน

แผนภาพแสดงความยาวคลื่นของแสงที่สอดคล้องกับรังสีประเภทต่างๆ
กล้องโทรทรรศน์ต่างๆ จะจับส่วนต่างๆ ของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า โดยกล้องโทรทรรศน์วิทยุจะรวบรวมรังสีที่มีความยาวคลื่นที่ยาวที่สุด InductiveLoad/NASA/มีเดียคอมมอนส์ , CC BY-SA
ดาราศาสตร์กับคลื่นวิทยุ
คลื่นวิทยุเป็นการปล่อยความยาวคลื่นที่ยาวที่สุดในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าระยะห่างระหว่างจุดสูงสุดสองจุดของคลื่นนั้นค่อนข้างห่างกันมาก กล้องโทรทรรศน์วิทยุรวบรวมคลื่นวิทยุในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่มิลลิเมตรถึงความยาวคลื่นเมตร

วงแหวนสีส้มล้อมรอบศูนย์กลางแห่งความมืด
ภาพโดยตรงแรกของหลุมดำถูกสร้างขึ้นโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ ซึ่งรวมการสังเกตการณ์จากกล้องโทรทรรศน์วิทยุแปดตัวเข้าด้วยกัน หอดูดาวยุโรปตอนใต้ / มีเดียคอมมอนส์ , CC BY
แม้ว่าคุณจะไม่คุ้นเคยกับกล้องโทรทรรศน์วิทยุ แต่คุณคงเคยได้ยินเกี่ยวกับงานวิจัยบางอย่างที่พวกมันทำ ภาพแรก อันน่าอัศจรรย์ของดิสก์สะสมมวลสารรอบหลุมดำนั้นถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ กล้องโทรทรรศน์นี้เป็นเครือข่ายทั่วโลกประกอบด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ 8 ตัว และกล้องโทรทรรศน์แต่ละตัวที่ประกอบเป็นกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ ตั้งอยู่ในสถานที่ที่มีการรบกวนความถี่วิทยุน้อยมาก นั่นคือ เขตเงียบของวิทยุ

โซนเงียบของวิทยุคือบริเวณที่เครื่องส่งสัญญาณภาคพื้นดิน เช่น เสาโทรศัพท์มือถือ จำเป็นต้องลดระดับพลังงานลง เพื่อไม่ให้ส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์วิทยุที่มีความละเอียดอ่อน สหรัฐอเมริกามีสองโซนดังกล่าว ที่ใหญ่ที่สุดคือเขตเงียบสงบทางวิทยุแห่งชาติซึ่งครอบคลุมพื้นที่ 34,000 ตารางกิโลเมตร ส่วนใหญ่อยู่ในเวสต์เวอร์จิเนียและเวอร์จิเนีย ประกอบด้วย หอ ดูดาวกรีนแบงค์ อีกแห่งคือTable Mountain Field Site และ Radio Quiet Zoneในโคโลราโด สนับสนุนการวิจัยโดยหน่วยงานรัฐบาลกลางหลายแห่ง

เขต เงียบ ทางวิทยุที่คล้ายกัน นี้เป็นที่ตั้งของกล้องโทรทรรศน์ในออสเตรเลียแอฟริกาใต้และจีน

กลุ่มดาวบริวารขนาดใหญ่ เช่น กลุ่มดาวสตาร์ลิงก์ สามารถมองเห็นได้เคลื่อนตัวเป็นแถวข้ามท้องฟ้ายามค่ำคืน และเป็นอันตรายต่อทั้งดาราศาสตร์ที่มองเห็นได้และวิทยุ
บูมดาวเทียม
เมื่อวันที่ 4 ตุลาคม พ.ศ. 2500 สหภาพโซเวียตส่งสปุตนิกขึ้นสู่วงโคจร ขณะที่ดาวเทียมดวงเล็กโคจรรอบโลก ผู้ชื่นชอบวิทยุสมัครเล่นทั่วโลกสามารถรับสัญญาณวิทยุที่ส่งกลับมายังโลกได้ นับตั้งแต่การ บินครั้งประวัติศาสตร์นั้น สัญญาณไร้สายได้กลายมาเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตสมัยใหม่เกือบทุกด้าน ตั้งแต่การนำทางด้วยเครื่องบินไปจนถึง Wi-Fi และจำนวนดาวเทียมก็เพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณ

ยิ่งมีการส่งสัญญาณวิทยุมากเท่าใด การจัดการกับการรบกวนในเขตเงียบของวิทยุ ก็จะยิ่งท้าทายมากขึ้น เท่านั้น กฎหมายที่มีอยู่ไม่ได้ปกป้องโซนเหล่านี้จากเครื่องส่งสัญญาณดาวเทียม ซึ่งอาจมีผลกระทบร้ายแรง ในตัวอย่างหนึ่ง การส่งสัญญาณจากดาวเทียมอิริเดียมบดบังการสังเกตการณ์ดาวฤกษ์จางๆ ที่เกิดขึ้นในแถบป้องกันที่จัดสรรไว้สำหรับดาราศาสตร์วิทยุอย่างมิดชิด

แผนภูมิหนึ่งแสดงวัตถุชิ้นเดียวและอีกแผนภูมิแสดงเส้นที่ยุ่งเหยิง
ภาพสองภาพจากอาร์เรย์ใหญ่มากในนิวเม็กซิโกแสดงให้เห็นว่าดาวฤกษ์จาง ๆ ดูเหมือนกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ไม่มีการรบกวนจากดาวเทียม ภาพด้านซ้าย และภาพที่มีการรบกวนจากดาวเทียม ด้านขวา กรัมเทย์เลอร์ UNM , CC BY-ND
เครือข่ายอินเทอร์เน็ตผ่านดาวเทียมเช่น Starlink, OneWeb และอื่นๆ จะบินไปทั่วทุกสถานที่บนโลกในที่สุดและส่งคลื่นวิทยุลงสู่พื้นผิว ในไม่ช้า ไม่มีสถานที่ใดที่จะเงียบสงบอย่างแท้จริงสำหรับดาราศาสตร์วิทยุ

มลพิษทางแสงของเมืองใหญ่ตัดกับท้องฟ้ายามค่ำคืน
เช่นเดียวกับมลภาวะทางแสง ยิ่งมีการพัฒนาบนโลกและบนท้องฟ้ามากเท่าไร การรบกวนทางวิทยุก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น Gppercy / มีเดียคอมมอนส์ CC BY-SA
การรบกวนในท้องฟ้าและบนพื้นดิน
ปัญหาการรบกวนทางวิทยุไม่ใช่เรื่องใหม่

ในช่วงทศวรรษ 1980 ระบบดาวเทียมนำทางทั่วโลกของ รัสเซีย ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือรุ่น GPS ของสหภาพโซเวียตได้เริ่มส่งสัญญาณด้วยความถี่ที่ได้รับการคุ้มครองอย่างเป็นทางการสำหรับดาราศาสตร์วิทยุ นักวิจัยแนะนำการแก้ไขหลายประการสำหรับการรบกวนนี้ เมื่อถึงเวลาที่ผู้ดำเนินการระบบนำทางของรัสเซียตกลงที่จะเปลี่ยนความถี่ในการส่งสัญญาณของดาวเทียม ก็ เกิด ความเสียหายมากมายเนื่องจากขาดการทดสอบและการสื่อสาร

ดาวเทียมหลายดวงมองลงมายังโลกโดยใช้บางส่วนของสเปกตรัมวิทยุเพื่อตรวจสอบลักษณะต่างๆ เช่นความชื้นในดินบนพื้นผิวซึ่งมีความสำคัญต่อการพยากรณ์อากาศและการวิจัยสภาพภูมิอากาศ ความถี่ที่ใช้ได้รับการคุ้มครองภายใต้ข้อตกลงระหว่างประเทศแต่ยังอยู่ภายใต้การคุกคามจากสัญญาณรบกวนทางวิทยุด้วย

การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้แสดงให้เห็นว่าการวัดความชื้นในดินส่วนใหญ่ของ NASA ประสบปัญหาการรบกวนจากระบบเรดาร์ภาคพื้นดินและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค มีระบบในการติดตามและรับผิดชอบต่อการรบกวนแต่การหลีกเลี่ยงปัญหาทั้งหมดผ่านการสื่อสารระหว่างประเทศและการทดสอบก่อนการเปิดตัวจะเป็นทางเลือกที่ดีกว่าสำหรับดาราศาสตร์

จานดาวเทียมจำนวนหนึ่งในทะเลทรายอันห่างไกล
กล้องโทรทรรศน์วิทยุส่วนใหญ่ เช่น อาร์เรย์มิลลิเมตรใหญ่อาตากามาในชิลี อยู่ในพื้นที่ห่างไกลจากแหล่งรบกวนใดๆ แต่ไซต์ใหม่ที่ออกแบบมาเพื่อทดสอบเทคโนโลยีและวิธีแก้ปัญหาสัญญาณรบกวนสามารถป้องกันปัญหาในอนาคตได้ อัลมา (ESO/NAOJ/NRAO), เจ. การ์ดา , CC BY
โซลูชั่นสำหรับคลื่นความถี่วิทยุที่หนาแน่น
เนื่องจากคลื่นความถี่วิทยุยังคงหนาแน่นมากขึ้นผู้ใช้จึงต้องแชร์ ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการแบ่งปันในเวลา อวกาศ หรือความถี่ โดยไม่คำนึงถึงลักษณะเฉพาะ โซลูชันจะต้องได้รับการทดสอบในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม มีสัญญาณเริ่มต้นของความร่วมมือ เมื่อเร็วๆ นี้ มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติและ SpaceX ได้ประกาศข้อตกลงประสานงานด้านดาราศาสตร์เพื่อเป็นประโยชน์ต่อดาราศาสตร์วิทยุ

การทำงานร่วมกับนักดาราศาสตร์ วิศวกร ผู้เชี่ยวชาญด้านซอฟต์แวร์และระบบไร้สาย และด้วยการสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ เราได้จัดการประชุมเชิงปฏิบัติการหลายครั้งเพื่อพัฒนาสิ่งที่เขตไดนามิกวิทยุแห่งชาติสามารถให้ได้ โซนนี้จะคล้ายกับโซนเงียบของวิทยุที่มีอยู่ โดยครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่โดยมีข้อจำกัดในการส่งสัญญาณวิทยุในบริเวณใกล้เคียง ต่างจากโซนเงียบสงบ สิ่งอำนวยความสะดวกนี้จะติดตั้งเครื่องตรวจสเปกตรัมที่มีความละเอียดอ่อนซึ่งจะช่วยให้นักดาราศาสตร์ บริษัทดาวเทียม และผู้พัฒนาเทคโนโลยีสามารถทดสอบเครื่องรับและเครื่องส่งสัญญาณร่วมกันในวงกว้าง เป้าหมายคือการสนับสนุนการใช้คลื่นความถี่วิทยุอย่างสร้างสรรค์และร่วมมือกัน ตัวอย่างเช่น โซนที่ตั้งอยู่ใกล้กับกล้องโทรทรรศน์วิทยุสามารถทดสอบแผนการเพื่อให้มีการเข้าถึงแบนด์วิดธ์ที่กว้างขึ้นสำหรับการใช้งานทั้งแบบแอ็คทีฟ เช่น เสาส่งสัญญาณมือถือ และการใช้งานแบบพาสซีฟ เช่น กล้องโทรทรรศน์วิทยุ

สำหรับรายงานใหม่ที่ทีมงานของเราเพิ่งเผยแพร่เราได้พูดคุยกับผู้ใช้และผู้ควบคุมสเปกตรัมวิทยุ ตั้งแต่นักดาราศาสตร์วิทยุไปจนถึงผู้ให้บริการดาวเทียม เราพบว่าส่วนใหญ่เห็นพ้องกันว่าโซนไดนามิกของวิทยุสามารถช่วยแก้ไขและอาจหลีกเลี่ยงปัญหาการรบกวนที่สำคัญหลายประการในทศวรรษข้างหน้า

ยังไม่มีโซนดังกล่าว แต่ทีมงานของเราและผู้คนจำนวนมากทั่วสหรัฐอเมริกากำลังทำงานเพื่อปรับปรุงแนวคิดเพื่อให้ดาราศาสตร์วิทยุ ดาวเทียมตรวจจับโลก และระบบไร้สายของรัฐบาลและเชิงพาณิชย์สามารถค้นหาวิธีแบ่งปันทรัพยากรธรรมชาติอันมีค่าที่ สเปกตรัมวิทยุ เมื่อวันที่ 9 มิถุนายน 2021 ฉันและเพื่อนร่วมงานได้ประกาศการค้นพบการระเบิดของคลื่นวิทยุเร็ว 535 ครั้งที่เราตรวจพบโดยใช้ กล้องโทรทรรศน์ การทดลองการทำแผนที่ความเข้มของไฮโดรเจนของแคนาดา (CHIME) ตรวจพบในปี พ.ศ. 2561 และ พ.ศ. 2562 คลื่นวิทยุเหล่านี้กินเวลาเพียงมิลลิวินาที มาจากที่ไกลๆ ทั่วจักรวาล และมีพลังมหาศาล เหตุการณ์ทั่วไปจะปล่อยพลังงานออกมาในเสี้ยววินาทีพอๆ กับที่ดวงอาทิตย์ปล่อยพลังงานออกมาเป็นเวลาหลายวัน

การระเบิดของวิทยุอย่างรวดเร็วเป็นเรื่องของสาขาฟิสิกส์ดาราศาสตร์อายุน้อยและเพิ่งค้นพบ โดยมีเพียงประมาณ 150 แห่งเท่านั้นที่ถูกค้นพบก่อนที่จะเผยแพร่แคตตาล็อกใหม่ของเรา มีการทำงานมากมายเพื่อทำความเข้าใจเหตุการณ์เหล่านี้ แต่การระเบิดของวิทยุจักรวาลเหล่านี้ยังคงเป็นปริศนาเหมือนกับเมื่อถูกค้นพบครั้งแรกในปี 2550 พูดง่ายๆ ก็คือไม่มีใครรู้ว่าอะไรทำให้เกิดสิ่งเหล่านี้ขึ้นมาจริงๆ

เหตุการณ์ที่เพิ่งจับภาพได้ทุกครั้งทำให้นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์อย่างฉันได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางจักรวาลอันแปลกประหลาดเหล่านี้ และในขณะที่สิ่งนี้กำลังเกิดขึ้น นักดาราศาสตร์บางคนได้เริ่มใช้การระเบิดของวิทยุที่รวดเร็วเป็นเครื่องมืออันทรงพลังอย่างเหลือเชื่อในการศึกษาจักรวาล

เส้นสีน้ำเงินและสีเหลืองรูปคลื่น
การระเบิดของวิทยุอย่างรวดเร็วนั้นเป็นการระเบิดพลังงานที่ทรงพลังมหาศาลจากระยะห่างของจักรวาลวิทยา BlackJack3D/E+ ผ่าน Getty Images
วิทยุระเบิดเร็วคืออะไร?
ชื่อ “Fast Radio Burst” เป็นชื่อที่สวยติดจมูก สัญญาณเหล่านี้เป็นการระเบิดของรังสีในความถี่วิทยุซึ่งคงอยู่เพียงเสี้ยววินาที คุณสมบัติที่กำหนดของการระเบิดเหล่านี้คือการกระจายตัว: การระเบิดจะสร้างสเปกตรัมของคลื่นวิทยุ และในขณะที่คลื่นเดินทางผ่านสสาร พวกมันก็จะกระจายออกหรือกระจายออกไป โดยการระเบิดที่ความถี่วิทยุสูงกว่าจะมาถึงกล้องโทรทรรศน์เร็วกว่าความถี่ที่ต่ำกว่า

การกระจายตัวนี้ทำให้นักวิจัยสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับสิ่งสำคัญสองประการได้ ประการแรก กล้องโทรทรรศน์อย่าง CHIME สามารถวัดการกระจายตัวนี้เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับสิ่งต่าง ๆ ที่วิทยุระเบิดทะลุผ่านขณะเดินทางสู่โลก ตัวอย่างเช่น เพื่อนร่วมงานของฉันบางคนสามารถไขปริศนาที่มีมายาวนานเกี่ยวกับสสารที่หายไปซึ่งกระจัดกระจายไปทั่วจักรวาลได้

ประการที่สอง ด้วยการวัดการกระจายตัว นักดาราศาสตร์สามารถระบุข้อมูลที่สำคัญที่สุดชิ้นหนึ่งในดาราศาสตร์โดยอ้อมได้ นั่นคือ สิ่งต่างๆ อยู่ห่างจากกันมากเพียงใด ยิ่งการวัดการกระจายตัวมากเท่าไร สัญญาณก็จะยิ่งพบวัสดุมากขึ้นเท่านั้น สันนิษฐานว่าการทะลุผ่านสิ่งต่าง ๆ มากขึ้นหมายถึงการระเบิดที่เดินทางไกลออกไปทั่วจักรวาล

การวัดการกระจายตัวของการระเบิดด้วยคลื่นวิทยุเร็วนั้นมีขนาดใหญ่มากจนนักดาราศาสตร์รู้ว่าสัญญาณต้องมาจากนอกกาแลคซีทางช้างเผือก แต่การประมาณค่าเหล่านี้อาจคลาดเคลื่อนได้เนื่องจากการกระจายตัวของสสารในจักรวาลไม่เท่ากัน ดังนั้นเราจึงต้องการวิธีอื่นในการค้นหาระยะทางไปยังแหล่งกำเนิดของการระเบิดของคลื่นวิทยุอย่างรวดเร็วเพื่อหลีกเลี่ยงสมมติฐานว่าสสารถูกกระจายอย่างไร และด้วยเหตุนี้จึงปลดล็อกข้อมูลและโอกาสจำนวนมาก

วิธีแก้ปัญหาที่โดดเด่นสำหรับปัญหานี้เกิดขึ้นในปี 2560 เมื่อเพื่อนร่วมงานของฉันสามารถระบุตำแหน่งที่แน่นอนของแหล่งที่มาของการระเบิดของวิทยุเร็วซ้ำๆบนท้องฟ้าได้ ด้วยการถ่ายภาพการระเบิดซ้ำๆ บนท้องฟ้า พวกเขาพบกาแลคซีเฉพาะที่เป็นที่มาของการระเบิด ดังกล่าว จากนั้น เมื่อใช้กล้องโทรทรรศน์แบบแสง พวกเขากำหนดระยะห่างจากกาแลคซีนี้ ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 3 พันล้านปีแสง

การระเบิดของคลื่นวิทยุอย่างรวดเร็วซ้ำๆ ช่วยให้ระบุกาแลคซีต้นตอของแหล่งกำเนิดได้ง่ายขึ้นมาก โดยให้โอกาสนักวิจัยจับพวกมันได้หลายครั้ง ในขณะที่นักดาราศาสตร์ทำงานเพื่อตอบคำถามสำคัญเกี่ยวกับการระเบิดของวิทยุอย่างรวดเร็ว พวกมันคืออะไร การระเบิดซ้ำ ๆ แตกต่างจากการระเบิดครั้งเดียวหรือไม่? ล้วนเกิดจากสิ่งเดียวกันหรือไม่? – ความลึกลับที่ยังคงอยู่เหล่านี้ไม่ได้หยุดเราไม่ให้ใช้มันให้เกิดประโยชน์ในระหว่างนี้

จานดาวเทียมสีขาวดำขนาดใหญ่ รูปร่างคล้ายท่อครึ่งท่อ
กล้องโทรทรรศน์ทดลองการทำแผนที่ความเข้มของไฮโดรเจนของแคนาดาตรวจพบการระเบิดของคลื่นวิทยุได้เร็วกว่ากล้องโทรทรรศน์อื่นๆ Z22/วิกิมีเดียคอมมอนส์ , CC BY-SA
การใช้คลื่นวิทยุเร็วเพื่อศึกษาจักรวาล
คุณสมบัติเฉพาะของการระเบิดวิทยุเร็วและกาแลคซีต้นสังกัดของมัน รวมกับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีล่าสุด เช่น กล้องโทรทรรศน์ CHIME ทำให้นักวิจัยหวังว่าปรากฏการณ์เหล่านี้สามารถใช้เพื่อตอบคำถามที่มีมายาวนานเกี่ยวกับจักรวาลได้

ตัวอย่างเช่น นักทฤษฎีบางคนเสนอว่าการระเบิดของคลื่นวิทยุอย่างรวดเร็วสามารถใช้เพื่อศึกษาโครงสร้างสามมิติของสสารในจักรวาลได้ คนอื่นๆ ได้แสดงให้เห็นว่าการระเบิดที่ห่างไกลที่สุดสามารถใช้เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับ ช่วงเวลาแรกๆ ของการวิวัฒนาการของจักรวาลที่ไม่ค่อยเข้าใจได้ แต่เพื่อตอบคำถามเหล่านี้และคำถามอื่นๆ นักดาราศาสตร์จำเป็นต้องมีการระเบิดของคลื่นวิทยุเร็วจำนวนมาก รวมถึงการวัดการกระจาย จุดแข็ง และตำแหน่งบนท้องฟ้า

และนี่คือที่ที่แคตตาล็อกใหม่ของเราจาก CHIME เข้ามา ด้วยการปล่อยข้อมูลเกี่ยวกับการระเบิดวิทยุด่วนใหม่ 535 ครั้ง ซึ่งรวมถึง 61 ครั้งจากแหล่งที่มาที่ทำซ้ำ 18 แหล่ง ทีมของเราเพิ่มจำนวนเหตุการณ์ที่รู้จักทั้งหมดมากกว่าสี่เท่าและผลักดันวงการนี้เข้าสู่ยุคสมัย ของข้อมูลขนาดใหญ่ ด้วยการวัดจำนวนมากและเพิ่มมากขึ้น คำถามทุกประเภทจึงสามารถเริ่มได้รับการแก้ไขได้ในที่สุด

เมื่อเร็วๆ นี้ สมาชิกนักศึกษาของการทำงานร่วมกันของ CHIME เริ่มเผยแพร่การศึกษาโดยใช้แค็ตตาล็อกนี้ การศึกษาชิ้นหนึ่งแสดงให้เห็นว่าการระเบิดของคลื่นวิทยุอย่าง รวดเร็วที่ CHIME ตรวจพบนั้นมาจากทุกทิศทางอย่างเท่าเทียมกันซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่เคยเป็นเรื่องที่ ถกเถียง กันมาก่อน อีกทีมหนึ่งได้ศึกษารูปร่างและขนาดของการระเบิดในแค็ตตาล็อกและยืนยันว่าเหตุการณ์ที่เกิดซ้ำมีพฤติกรรมแตกต่างจากการระเบิดครั้งเดียว ซึ่งชี้ไปที่สาเหตุของการระเบิดด้วยคลื่นวิทยุอย่างรวดเร็วหลายประการ และทีมที่สามเป็นครั้งแรกที่ยืนยันว่าการระเบิดของคลื่นวิทยุอย่างรวดเร็วมี ความเกี่ยวข้องอย่าง มากกับกาแลคซีที่เรารู้จัก ซึ่งหมายความว่านักดาราศาสตร์สามารถใช้เหตุการณ์ต่างๆ เพื่อสร้างแผนผังโครงสร้างของจักรวาลได้

ภาพถ่ายแสดงกาแล็กซีและดวงดาวหลายแห่งโดยมีฉากหลังเป็นอวกาศ
การระเบิดด้วยคลื่นวิทยุอย่างรวดเร็วครั้งหนึ่งที่ CHIME พบนั้น ตั้งใจว่ามาจากแขนกังหันของกาแลคซีสีแดงที่อยู่ใจกลางภาพนี้ โดยมีวงกลมสีเขียวตั้งข้อสังเกตไว้ ห้องปฏิบัติการวิจัยดาราศาสตร์ออปติคัลอินฟราเรดของ NSF / หอดูดาวราศีเมถุน / AURA , CC BY-SA
อนาคตแห่งการผจญภัยรออยู่ข้างหน้า
CHIME และกล้องโทรทรรศน์อื่นๆ ตรวจจับการระเบิดของคลื่นวิทยุที่เร็วขึ้นทุกวัน แต่นักวิจัยกำลังเพียงแค่สำรวจพื้นผิวของสิ่งที่สามารถเรียนรู้และดำเนินการกับเหตุการณ์ในจักรวาลที่ลึกลับและทรงพลังเหล่านี้ได้

เพื่อนร่วมงานของฉันแย้งเมื่อเร็วๆ นี้ว่าการระบุเหตุการณ์หลายพันเหตุการณ์ให้กับกาแลคซีโฮสต์แต่ละแห่งนั้นเป็น ” ลำดับความสำคัญเชิงสังเกตการณ์ที่เร่งด่วนที่สุดสำหรับวิทยาศาสตร์ [การระเบิดของคลื่นวิทยุเร็ว] ” การค้นหากาแลคซีโฮสต์นั้นท้าทายมาก แต่จนถึงขณะนี้มีเพียง 14 กาแลคซีที่มีการระเบิดคลื่นวิทยุเร็วเท่านั้น แต่กล้องโทรทรรศน์อื่นๆ เช่นAustralian Square Kilometer Array Pathfinderสามารถตรวจพบและระบุการระเบิดที่ไม่เกิดซ้ำจำนวนเล็กน้อยไปยังกาแลคซีต้นสังกัดของพวกมันได้สำเร็จ กล้องโทรทรรศน์เจเนอเรชั่นใหม่ได้รับการออกแบบให้รวมความสามารถในการตรวจจับสูงของ CHIME เข้ากับการถ่ายภาพความละเอียดสูงของกล้องโทรทรรศน์ออสเตรเลีย

สาขาวิชาดาราศาสตร์การระเบิดด้วยคลื่นวิทยุเร็วยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น และยากที่จะคาดเดาได้ว่าจะมีการค้นพบอะไรต่อไป แต่ฉันคาดหวังว่าอนาคตของสนามจะเหมือนกับเหตุการณ์จักรวาลอันล้ำลึกเหล่านี้: สดใสและรวดเร็ว

[ ทำความเข้าใจพัฒนาการใหม่ๆ ด้านวิทยาศาสตร์ สุขภาพ และเทคโนโลยี ในแต่ละสัปดาห์ สมัครรับจดหมายข่าววิทยาศาสตร์ของ The Conversation ] ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 นักจักรวาลวิทยาได้ทำนายว่าควรมีสสารธรรมดามากน้อยเพียงใดในจักรวาล พวกเขาประเมินว่าประมาณ 5% ควรเป็นสิ่งปกติ ส่วนที่เหลือมีส่วนผสมของสสารมืดและพลังงานมืด แต่เมื่อนักจักรวาลวิทยานับทุกสิ่งที่พวกเขามองเห็นหรือวัดได้ในขณะนั้น พวกเขาก็พบว่าทำได้ไม่เพียงพอ โดยมาก.

ผลรวมของสสารธรรมดาทั้งหมดที่นักจักรวาลวิทยาวัดได้รวมกันเพียงประมาณครึ่งหนึ่งของ 5% ของสิ่งที่ควรจะเป็นในจักรวาล

สิ่งนี้เรียกว่า “ปัญหาแบริออนที่หายไป” และเป็นเวลากว่า 20 ปีแล้วที่นักจักรวาลวิทยา เช่นเราพยายามอย่างหนักในเรื่องนี้แต่ไม่ประสบความสำเร็จ

ต้องใช้การค้นพบปรากฏการณ์ท้องฟ้าใหม่และเทคโนโลยีกล้องโทรทรรศน์ใหม่ทั้งหมด แต่เมื่อต้นปีนี้ ทีมของเราก็พบสสารที่หายไปในที่สุด

ต้นกำเนิดของปัญหา
แบริออนเป็นการจำแนกประเภทของอนุภาค ซึ่งเป็นคำทั่วไป ซึ่งประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอน ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของสสารธรรมดาทั้งหมดในจักรวาล ทุกสิ่งทุกอย่างในตารางธาตุและแทบทุกสิ่งที่คุณคิดว่าเป็น “สิ่งของ” นั้นล้วนแต่ประกอบด้วยแบริออน

นับตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1970 นักจักรวาลวิทยาได้สงสัยว่าสสารมืด ซึ่งเป็นสสารประเภทที่ยังไม่ทราบแน่ชัดซึ่งต้องมีเพื่ออธิบายรูปแบบความโน้มถ่วงในอวกาศ ประกอบขึ้นเป็นสสารส่วนใหญ่ของจักรวาลโดยส่วนที่เหลือเป็นสสารแบริออน แต่พวกเขาไม่ได้ ไม่ทราบอัตราส่วนที่แน่นอน ในปี 1997 นักวิทยาศาสตร์สามคนจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก ใช้อัตราส่วนของนิวเคลียสของไฮโดรเจนหนัก – ไฮโดรเจนกับนิวตรอนพิเศษ – ต่อไฮโดรเจนปกติเพื่อประเมินว่าแบริออนควรคิดเป็นประมาณ 5% ของงบประมาณพลังงานมวลของจักรวาล .

ในขณะที่หมึกยังแห้งอยู่บนสิ่งพิมพ์ นักจักรวาลวิทยาอีกสามคนก็ชูธงสีแดงสด พวกเขารายงานว่าการวัดโดยตรงของแบริออนในเอกภพปัจจุบันของเรา ซึ่งพิจารณาจากการสำรวจสำมะโนดาวฤกษ์ กาแล็กซี และกาซภายในและรอบ ๆ พวกมันรวมกันได้เพียงครึ่งหนึ่งของ ที่คาดการณ์ไว้ 5%

สิ่งนี้ทำให้เกิดปัญหาแบริออนที่หายไป โดยมีเงื่อนไขว่ากฎแห่งธรรมชาติถือว่าสสารไม่สามารถสร้างหรือทำลายได้ มีคำอธิบายที่เป็นไปได้สองประการ: ไม่มีสสารและคณิตศาสตร์ผิด หรือสสารซ่อนอยู่ที่ไหนสักแห่งที่นั่น

สภาพที่เหลืออยู่ในเอกภพในยุคแรกเริ่ม เช่น รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถวัดมวลของเอกภพในหน่วยแบริออนได้อย่างแม่นยำ นาซ่า
ค้นหาไม่สำเร็จ
นักดาราศาสตร์ทั่วโลกทำการค้นหา และเบาะแสแรกก็มาจากนักจักรวาลวิทยาเชิงทฤษฎีในอีกหนึ่งปีต่อมา การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ทำนายว่าสสารที่หายไปส่วนใหญ่ซ่อนตัวอยู่ใน พลาสมา ร้อนที่มีความหนาแน่นต่ำล้านองศาที่แทรกซึมไปทั่วจักรวาล สิ่งนี้ถูกเรียกว่า “สื่อระหว่างกาแล็กซีอุ่น-ร้อน” และมีชื่อเล่นว่า “WHIM” WHIM หากมีอยู่ จะสามารถแก้ไขปัญหาแบริออนที่หายไปได้ แต่ ณ เวลานั้น ไม่มีทางที่จะยืนยันการมีอยู่ของมันได้

ในปี พ.ศ. 2544 มีหลักฐานอีกชิ้นหนึ่งที่สนับสนุน WHIM ปรากฏขึ้น ทีมที่สองยืนยันการคาดการณ์เบื้องต้นของแบริออนที่คิดเป็น 5% ของเอกภพโดยดูความผันผวนของอุณหภูมิ เล็กน้อย ในพื้นหลังไมโครเวฟคอสมิก ของเอกภพ ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือรังสีที่เหลือจากบิ๊กแบง ด้วยการยืนยันตัวเลขนี้แยกกันสองครั้ง คณิตศาสตร์จึงต้องถูกต้อง และ WHIM ดูเหมือนจะเป็นคำตอบ ตอนนี้นักจักรวาลวิทยาแค่ต้องค้นหาพลาสมาที่มองไม่เห็นนี้

ตลอด 20 ปีที่ผ่านมา เราและทีมนักจักรวาลวิทยาและนักดาราศาสตร์อีกหลายคนได้นำหอดูดาวที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในโลกเกือบทั้งหมดมาล่าสัตว์ มีการเตือนที่ผิดพลาดและการตรวจจับเบื้องต้นของก๊าซร้อน-ร้อน แต่หนึ่งในทีมของเราเชื่อมโยงสิ่งเหล่านั้นกับก๊าซรอบกาแลคซี ในที่สุด หาก WHIM มีอยู่ ก็จางเกินไปและกระจายเกินกว่าจะตรวจจับได้

วงกลมสีแดงเป็นจุดที่ทำให้เกิดการระเบิดของวิทยุอย่างรวดเร็วในกาแลคซีที่อยู่ห่างออกไปหลายพันล้านปีแสง J. Xavier Prochaska (UC Santa Cruz), Jay Chittidi (หอดูดาว Maria Mitchell) และ Alexandra Mannings (UC Santa Cruz) , CC BY-ND
วิธีแก้ปัญหาที่ไม่คาดคิดในการระเบิดของวิทยุอย่างรวดเร็ว
ในปี 2550 โอกาสที่ไม่คาดคิดก็ปรากฏขึ้น Duncan Lorimer นักดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเวส ต์เวอร์จิเนียรายงานการค้นพบปรากฏการณ์ทางจักรวาลวิทยาที่เรียกว่าการระเบิดวิทยุเร็ว (FRB) โดยบังเอิญ FRB เป็นพัลส์การปล่อยคลื่นวิทยุที่สั้นมากและมีพลังสูง นักจักรวาลวิทยาและนักดาราศาสตร์ยังไม่รู้ว่าอะไรสร้างพวกมัน แต่ดูเหมือนพวกมันจะมาจากกาแลคซีอันไกลแสนไกล

เมื่อการแผ่รังสีเหล่านี้เคลื่อนผ่านจักรวาลและผ่านก๊าซและ WHIM ตามทฤษฎี พวกมันจะประสบกับสิ่งที่เรียกว่าการกระจายตัว

สาเหตุลึกลับเบื้องต้นของ FRB เหล่านี้คงอยู่ไม่ถึงหนึ่งในพันของวินาที และความยาวคลื่นทั้งหมดเริ่มต้นเป็นกลุ่มที่แน่นหนา หากมีใครโชคดีพอหรือโชคไม่ดีพอที่ได้อยู่ใกล้จุดที่ผลิต FRB ความยาวคลื่นทั้งหมดจะกระทบพวกเขาพร้อมกัน

แต่เมื่อคลื่นวิทยุผ่านสสาร มันก็จะช้าลงชั่วครู่หนึ่ง ยิ่งความยาวคลื่นยาว คลื่นวิทยุก็จะยิ่ง “รู้สึก” เรื่องนี้มากขึ้นเท่านั้น คิดว่ามันเหมือนกับความต้านทานลม รถที่ใหญ่กว่าจะรู้สึกถึงแรงต้านลมได้ดีกว่ารถที่เล็กกว่า

ผลกระทบจาก “แรงต้านลม” ต่อคลื่นวิทยุมีขนาดเล็กมาก แต่มีพื้นที่มาก เมื่อ FRB เดินทางหลายล้านหรือพันล้านปีแสงเพื่อมายังโลก การกระจายตัวได้ชะลอความยาวคลื่นที่ยาวกว่ามากจนมาถึงช้ากว่าความยาวคลื่นที่สั้นกว่าเกือบหนึ่งวินาที

การระเบิดของคลื่นวิทยุอย่างรวดเร็วมีต้นกำเนิดมาจากกาแลคซีห่างออกไปหลายล้านปีแสง และระยะทางดังกล่าวเป็นเหตุผลหนึ่งที่เราสามารถใช้เพื่อค้นหาแบริออนที่หายไป อิคราร์ CC BY-SA
ในนั้นวางศักยภาพของ FRB ในการชั่งน้ำหนักแบริออนของจักรวาล ซึ่งเป็นโอกาสที่เรารับรู้ได้ทันที ด้วยการวัดการแพร่กระจายของความยาวคลื่นที่แตกต่างกันภายใน FRB เดียว เราสามารถคำนวณได้อย่างแม่นยำว่าคลื่นวิทยุที่ผ่านไประหว่างทางมายังโลกนั้นมีสสารเป็นจำนวนเท่าใด

เมื่อถึงจุดนี้เราอยู่ใกล้กันมาก แต่มีข้อมูลชิ้นสุดท้ายที่เราต้องการ ในการวัดความหนาแน่นของแบริออนอย่างแม่นยำ เราจำเป็นต้องรู้ว่า FRB มาจากไหนในท้องฟ้า ถ้าเรารู้กาแล็กซีต้นทาง เราก็จะรู้ว่าคลื่นวิทยุเดินทางไปได้ไกลแค่ไหน ด้วยสิ่งนั้นและปริมาณการกระจายตัวที่พวกมันประสบ บางทีเราอาจคำนวณได้ว่าพวกมันผ่านมาเท่าไรระหว่างทางมายังโลก

น่าเสียดายที่กล้องโทรทรรศน์ในปี 2550 ไม่ดีพอที่จะระบุได้อย่างแน่ชัดว่า FRB มาจากกาแล็กซีใด และอยู่ห่างจากกาแล็กซีใด

เรารู้ว่าข้อมูลใดจะช่วยให้เราแก้ไขปัญหาได้ ตอนนี้เราแค่ต้องรอให้เทคโนโลยีพัฒนาเพียงพอที่จะให้ข้อมูลนั้นแก่เรา

นวัตกรรมทางเทคนิค
เป็นเวลา 11 ปีกว่าที่เราจะสามารถวางหรือแปล FRB แรกของเราได้ ในเดือนสิงหาคม ปี 2018 โครงการความร่วมมือของเราชื่อCRAFTเริ่มใช้ กล้องโทรทรรศน์วิทยุ Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP)ในพื้นที่ห่างไกลของรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลียเพื่อค้นหา FRB กล้องโทรทรรศน์ใหม่นี้ซึ่งดำเนินการโดยCSIROซึ่งเป็นหน่วยงานวิทยาศาสตร์แห่งชาติของออสเตรเลีย สามารถเฝ้าดูท้องฟ้าส่วนใหญ่ ซึ่งใหญ่กว่าพระจันทร์เต็มดวงประมาณ 60 เท่า และสามารถตรวจจับ FRB ได้พร้อมๆ กันและระบุตำแหน่งที่พวกมันมาจากท้องฟ้าได้

ASKAP ยึดFRB แรกได้หนึ่งเดือนต่อมา เมื่อเรารู้แน่ชัดว่าคลื่นวิทยุมาจากส่วนใดของท้องฟ้า เราก็ใช้กล้องโทรทรรศน์Keckในฮาวายอย่างรวดเร็วเพื่อระบุว่า FRB มาจากกาแล็กซีใดและกาแล็กซีนั้นอยู่ไกลแค่ไหน FRB แรกที่เราตรวจพบมาจากกาแลคซีชื่อDES J214425.25–405400.81 ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 4 พันล้านปีแสงในกรณีที่คุณสงสัย

เทคโนโลยีและเทคนิคได้ผล เราได้วัดการกระจายตัวจาก FRB และรู้ว่ามันมาจากไหน แต่เราจำเป็นต้องจับพวกมันเพิ่มอีกสองสามตัวเพื่อที่จะได้จำนวนแบริออนที่มีนัยสำคัญทางสถิติ ดังนั้นเราจึงรอและหวังว่า Space จะส่ง FRB มาให้เราเพิ่มเติม

ภายในกลางเดือนกรกฎาคม 2019 เราตรวจพบเหตุการณ์อีกห้าเหตุการณ์ ซึ่งเพียงพอที่จะทำการค้นหาสิ่งที่หายไปเป็นครั้งแรก เมื่อใช้การวัดการกระจายตัวของ FRB ทั้งหกนี้ เราสามารถคำนวณคร่าวๆ ว่าคลื่นวิทยุผ่านไปได้มากน้อยเพียงใดก่อนที่จะมาถึงโลก

เรารู้สึกประหลาดใจและมั่นใจทันทีที่เห็นว่าข้อมูลตกลงบนเส้นโค้งที่คาดการณ์ไว้โดยประมาณการ 5 % เราได้ตรวจพบแบริออนที่หายไปอย่างสมบูรณ์ โดยไขปริศนาทางจักรวาลวิทยานี้ และพักการค้นหามาเป็นเวลาสองทศวรรษ

ภาพร่างความสัมพันธ์การวัดการกระจายที่วัดจาก FRB (จุด) เปรียบเทียบกับการทำนายจากจักรวาลวิทยา (เส้นโค้งสีดำ) การโต้ตอบที่ยอดเยี่ยมช่วยยืนยันการตรวจจับสสารที่หายไปทั้งหมด ฮันนาห์บิช (มหาวิทยาลัยวอชิงตัน) , CC BY-ND
อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์นี้เป็นเพียงก้าวแรกเท่านั้น เราสามารถประมาณจำนวนแบริออนได้ แต่ด้วยจุดข้อมูลเพียง 6 จุด เรายังไม่สามารถสร้างแผนที่ที่ครอบคลุมของแบริออนที่หายไปได้ เรามีข้อพิสูจน์ว่า WHIM น่าจะมีอยู่จริงและได้ยืนยันแล้วว่ามีอยู่เท่าใด แต่เราไม่ทราบแน่ชัดว่าจะมีการกระจายอย่างไร เชื่อกันว่าเป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายเส้นใยก๊าซขนาดมหึมาซึ่งเชื่อมต่อกับกาแลคซีที่เรียกว่า “ใยจักรวาล ” แต่ด้วยการระเบิดของคลื่นวิทยุที่รวดเร็วประมาณ 100 ครั้ง นักจักรวาลวิทยาจึงสามารถเริ่มสร้างแผนที่ที่แม่นยำของใยแมงมุมนี้ได้

บทความนี้ได้รับการอัปเดตเพื่อระบุว่า CSIRO ซึ่งเป็นหน่วยงานวิทยาศาสตร์แห่งชาติของออสเตรเลียเป็นผู้ดำเนินการกล้องโทรทรรศน์ตัวใหม่นี้