Szybki, tajemniczy wybuch radiowy, który podróżował przez 8 miliardów lat, aby dotrzeć do Ziemi

Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

CNN
—

Astronomowie odkryli tajemniczy wybuch fal radiowych, których dotarcie do Ziemi zajęło 8 miliardów lat. Szybki rozbłysk radiowy jest jedną z najbardziej odległych i najbardziej energetycznych eksplozji, jakie kiedykolwiek zaobserwowano.

Szybkie rozbłyski radiowe (FRB) to intensywne, trwające milisekundy rozbłyski fal radiowych o nieznanym pochodzeniu. Pierwszy FRB wykryto w 2007 roku i od tego czasu wykryto setki tych szybkich kosmicznych błysków pochodzących z odległych punktów we wszechświecie.

Jak wynika z badań opublikowanych w czwartek w czasopiśmie, eksplozja, nazwana FRB 20220610A, trwała mniej niż milisekundę, ale w tym ułamku chwili wyemitowała równowartość emisji energii przez Słońce w ciągu 30 lat. Nauki.

Wiele FRB emituje niezwykle jasne fale radiowe, które trwają maksymalnie kilka milisekund, zanim znikają, co utrudnia obserwację FRB.

Teleskopy radiowe pomogły astronomom śledzić te szybkie kosmiczne błyski, w tym radioteleskop ASKAP zlokalizowany w dystrykcie Wagari-Yamaji w Australii Zachodniej. Astronomowie wykorzystali ASKAP do wykrycia szybkich rozbłysków radiowych w czerwcu 2022 r. i ustalenia, skąd pochodzą.

„Korzystając z anten (radiowych) ASKAP, byliśmy w stanie zlokalizować źródło eksplozji” – powiedział w oświadczeniu dr Stuart Ryder, współautor badania i astronom z Uniwersytetu Macquarie w Australii. „Następnie wykorzystaliśmy Bardzo Duży Teleskop Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile do poszukiwania galaktyki źródłowej i odkryliśmy, że była ona starsza i (bardziej odległa) niż jakikolwiek inny FRB znaleziony do tej pory i prawdopodobnie należał do małej grupy łączących się galaktyk”.

Zespół badawczy wyśledził eksplozję aż do czegoś, co wydaje się być grupą dwóch lub trzech galaktyk, które są w trakcie łączenia, interakcji i tworzenia nowych gwiazd. Wynik ten jest zgodny z obecnymi teoriami, które sugerują, że szybkie rozbłyski radiowe mogą pochodzić od magnetarów, czyli obiektów o wysokiej energii powstających w wyniku eksplozji gwiazd.

Naukowcy uważają, że szybkie rozbłyski radiowe mogą stanowić unikalną metodę „ważenia” Wszechświata poprzez pomiar materii pomiędzy galaktykami, których los pozostaje nieznany.

„Jeśli policzymy ilość naturalnej materii we wszechświecie – atomów, z których wszyscy się składamy – okaże się, że brakuje ponad połowy tego, co powinno być dzisiaj” – powiedział Ryan Shannon, współautor badania i profesor na Uniwersytecie w Swinburne . Technology Australia w oświadczeniu. „Uważamy, że brakująca materia kryje się w przestrzeni międzygalaktycznej, ale może być tak gorąca i rozproszona, że ​​nie da się jej dostrzec przy użyciu normalnych technik”.

Jak na razie wyniki dotychczasowych metod stosowanych do szacowania masy Wszechświata nie są ze sobą zgodne, co sugeruje, że nie uwzględniono skali całego Wszechświata.

„Szybkie błyski radiowe wykrywają ten zjonizowany materiał” – powiedziała Shannon. „Nawet w prawie całkowicie pustej przestrzeni mogą zobaczyć wszystkie elektrony, co pozwala nam zmierzyć ilość materii istniejącej pomiędzy galaktykami”.

Tę metodę wykorzystania szybkich rozbłysków radiowych do wykrywania brakującej materii zademonstrowano w ramach projektu Nieżyjący już australijski astronom Jean-Pierre Macquart w 2020 roku.

„JP pokazał, że im (dalej) szybki rozbłysk radiowy, tym bardziej międzygalaktyczny jest wykryty przez niego gaz. Obecnie jest to znane jako zależność Macquarta” – powiedział Ryder. „Wydaje się, że niektóre ostatnie szybkie rozbłyski radiowe przełamały tę zależność relacja.
Nasze pomiary potwierdzają, że zależność Macquarta ma zastosowanie poza połową znanego wszechświata.

Prawie 50 szybkich rozbłysków radiowych zostało prześledzonych do miejsca ich powstania, z czego około połowę odkryto za pomocą ASKAP.

„Chociaż nadal nie wiemy, co powoduje te masywne wybuchy energii, artykuł potwierdza, że ​​szybkie rozbłyski radiowe są częstym zjawiskiem we wszechświecie i że będziemy mogli je wykorzystać do wykrywania materii międzygalaktycznej i lepszego zrozumienia struktury galaktyk .” Wszechświat” – powiedziała Shannon.

Astronomowie wyrazili nadzieję, że przyszłe radioteleskopy, obecnie budowane w Republice Południowej Afryki i Australii, umożliwią wykrycie tysięcy szybkich rozbłysków radiowych na większych odległościach.

„Zaskakujący jest także fakt, że szybkie rozbłyski radiowe są tak powszechne” – stwierdziła Shannon. „Pokazuje, jak obiecujące może być to pole, ponieważ nie wystarczy zrobić tego dla 30 błysków, ale można to zrobić dla 30 000 błysków, stworzyć nową mapę struktury wszechświata i wykorzystać ją do odpowiedzi na ważne pytania”. „O kosmologii”.