Zespół astronomów z Australii określił dokładną lokalizację szybkiego błysku radiowego 180924 (Fast Radio BursFRB). Sygnał pochodził ze skraju galaktyki wielkości Drogi Mlecznej oddalonej o około 3,6 miliarda lat świetlnych od nas.

Fot. CSIRO, Andrew Howells

Szybkie błyski radiowe (Fast radio burst – FRB) są jednym z najgorętszych tematów we współczesnej astronomii. To wysokoenergetyczne zjawisko astrofizyczne o nieznanym, pozagalaktycznym pochodzeniu, przejawiające się jako krótkotrwały impuls radiowy, trwający średnio kilka milisekund.

Pierwszy tego typu sygnał odkryto w 2007  roku. Od tego czasu zarejestrowano 85 takich impulsów. Trwały one ułamki sekundy, ale niosły ze sobą potężną ilość energii. Większość z nich to pojedyncze, jednorazowe sygnały, w tym znaczeniu, że pochodziły z różnych źródeł. Ale kilka z nich okazało się pochodzić z tego samego punktu na niebie.

W 2017 roku astronomowie zlokalizowali galaktykę, z której pochodziły powtarzające się sygnały. Śledztwo zaprowadziło ich do galaktyki karłowatej oddalonej o ponad trzy miliardy lat świetlnych od Ziemi. Jednak ustalenie pochodzenia jednorazowego sygnału FRB okazało się o wiele trudniejsze. Udało się to astronomom z Australii zaangażowanym w projekt CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation).

Astronomowie ustalili pochodzenie FRB 180924 przy pomocy nowego radioteleskopu ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder), który znajduje się w Australii. Galaktyka, z której dotarł do nas sygnał to DES J214425.25? 405400.81. Badacze następnie zaprzęgli do pracy trzy największe na świecie teleskopy optyczne – Teleskopy Keck, Gemini South i Very Large Telescope Europejskiego Obserwatorium Południowego, by zobrazować galaktykę.

– To wielki przełom, na który czekała ta dziedzina, odkąd astronomowie odkryli szybkie błyski radiowe w 2007 roku – powiedział dr Keith Bannister, główny autor publikacji, która ukazała się na łamach pisma „Science”.

Szybkie rozbłyski radiowe trwają mniej niż milisekundę, co utrudnia dokładne określenie ich pochodzenia. Zespół dr Bannistera opracował w tym celu specjalną technikę, która natychmiast zapisuje dane z teleskopu ASKAP.Technologia ta została wykorzystana do wskazania lokalizacji FRB 180924 w jego macierzystej galaktyce. Zespół sporządził mapę o wysokiej rozdzielczości wskazującą na obrzeża galaktyki wielkości Drogi Mlecznej oddalonej o około 3,6 miliarda lat świetlnych.

ASKAP to zestaw wielu anten, a sygnał musiał pokonać odległość od każdej anteny, docierając do wszystkich w nieco innym czasie. – Z tych niewielkich różnic czasowych – zaledwie ułamek miliardowej części sekundy – zidentyfikowaliśmy galaktykę macierzystą sygnału, a nawet jego dokładny punkt początkowy oddalony 13 tys. lat świetlnych od centrum galaktyki – wyjaśnił członek zespołu dr Adam Deller. – To duża galaktyka, którą tworzy niewiele gwiazd. Sugeruje nam to, że szybkie błyski radiowe mogą być produkowane w różnych środowiskach. Być może pojedyncze FRB wykryte do tej pory przez ASKAP są generowane przez inny mechanizm niż te powtarzające się – dodał.

Przyczyna szybkich błysków radiowych pozostaje nieznana, ale możliwość określenia ich dokładnej lokalizacji jest dużym krokiem w kierunku rozwiązania tej tajemnicy.

– Te błyski radiowe są zmieniane przez materię, którą napotykają w kosmosie – powiedział uznawany za eksperta od FRB dr Jean-Pierre Macquart. – Teraz możemy wskazać, skąd pochodzą, możemy użyć ich też do pomiaru ilości materii w przestrzeni międzygalaktycznej – dodał.

Od momentu pierwszego zarejestrowanie FRB wysiłki naukowców skupiają się na ustaleniu ich przyczyny. Powstało kilka hipotez dotyczących tajemniczych sygnałów. Jedna z nich mówi, że pochodzą one od obracającej się gwiazdy neutronowej. Inna, że ich źródłem są kosmiczne kataklizmy takie jak wybuchy supernowych, albo zapadanie się gwiazd neutronowych do czarnych dziur. Jeszcze inna wskazuje na teoretyczne obiekty astronomiczne zwane blitzarami jako źródło FRB. Blitzar to odmiana gwiazdy neutronowej, której masa jest na tyle duża, by zapaść się w czarną dziurę, ale zapobiega temu siła odśrodkowa pochodząca z dużej prędkości wirowania gwiazdy. Kolejna skupia się na tzw. kontaktowych układach podwójnych, czyli krążących bardzo blisko siebie dwóch gwiazdach. Nie brakuje też zwolenników twierdzenia, że są to sygnały od pozaziemskiej cywilizacji.

 

 

 

Źródło: CSIRO, DziennikNaukowy