A gyors rádiókitörések (FRB-k) nagy energiájú rádióimpulzusok, amelyek létezéséről csak 2007 óta tudunk. Eredetük a csillagászat egyik legnagyobb rejtélye. Egy kutatócsoport szisztematikusan átvizsgálta az optikai tranzienseket, hogy kiderüljön, megfelel-e valamelyik egy gyors rádiókitörésnek, mert így talán megtudhatjuk, mi okozza őket.

Egy extrém erős mágneses térrel rendelkező csillagmaradvány gyors rádiókitörésének művészi illusztrációja. (Forrás: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF)

Ahogy a kanadai CHIME teleszkóphoz hasonló új távcsövek üzembe állnak, egyre több gyors rádiókitörést fedeznek fel, ennek ellenére még mindig nem tudjuk, mi okozza őket. Vannak köztük ismétlődőek, vannak, amelyeknek ismerjük a pontos helyét, és van néhány, amelyet állandó rádiósugárzás is kísér. Az egyik legígéretesebb elmélet szerint a gyors rádiókitöréseket magnetárok kitörései okozzák – ezek extrém sűrű neutroncsillagok irgalmatlan nagy mágneses térrel –, de egyelőre senki sem tudhatja biztosan.

Annak ellenére, hogy egyes modellek szerint a gyors rádiókitöréseknek más hullámhosszokon is megvannak a megfelelői, ezidáig csak néhányat sikerült felfedeznünk. Ennek az lehet az oka, hogy nagyon halványak, nagyon rövid ideig tartanak, vagy talán túl hosszú idő telik el a gyors rádiókitörés és azok más hullámhosszú megfelelői között, így egyik észlelés esetében sem sikerült azonosítani őket. Eddig két gyors rádiókitörést találtak, amelyeket állandó rádiósugárzás kísér – az FRB 190520B és az FRB 121102, melyek közül az utóbbi egy fényes szupernóvának megfelelő rádióforrás közelében van –, míg az FRB 200428 egy röntgenkitöréssel azonos helyen található. Ezen észlelések vezettek ahhoz a feltételezéshez, hogy kapcsolat lehet a gyors rádiókitörések és más tranziens források között. Egy kutatócsoport Long Li (Nankingi Egyetem) vezetésével utánanézett, hogy van-e optikai megfelelője az FRB 180916B-nek, az egyetlen olyan gyors rádiókitörésnek, amely szabályos időközönként ismétlődik. Kutatásuk eredménye segíthet választ adni a kitörések eredetével kapcsolatos kérdésekre.

A kutatók átvizsgálták az OSC szupernóva-katalógus és a TNS tranziens-katalógus változócsillagait. Mindkét adatbázis tartalmaz szupernóvákat, azonosítatlan tranzienseket és gammasugár-kitöréseket. Felfedezték, hogy az egyik azonosítatlan forrás, az AT2020hur helyzete egybeesik az FRB 180916B-ével. A kutatók számításai szerint annak a valószínűsége, hogy a két forrás kapcsolatban áll egymással, 99,96%, vagyis igen kicsi rá az esély, hogy véletlen legyen az egybeesés.

A gyors rádiókitörések (narancssárga körök) és a tranziensek (kék körök) eloszlása az égbolton az FRB 180916B és az AT2020hur helyzetéhez képest, amiket egy piros kör jelöl. (Forrás: Li et al. 2022)

De vajon mit jelent ez az FRB 180916B jelű gyors rádiókitörés mibenlétét illetően? A kutatókban felmerült, hogy magát a gyors rádiókitörést egy magnetár, míg a látható fénytartományban észlelt megfelelőjét a magnetár egy vagy több hatalmas kitörésének utófénylése okozza. Ezt a forgatókönyvet mégis valószínűtlennek tartják, mert a kitörések energiájának jóval nagyobbnak kéne lennie, mint ami az óriás kitörésekre jellemző. Ezt a modellt még sok tekintetben finomítani kell. Egy másik lehetőség, hogy a látható tartományban észlelt esemény az eredeti gyors rádiókitörés forrásának kettő vagy több látható fényben történt kitöréséből származott. Ennek azért is lehet értelme, mert a tranzienst az FRB 180916B egyik emissziós ablaka során észlelték.

Izgalmas lehetőség, hogy a gyors rádiókitöréseknek optikai megfelelőjük is lehet, de még több megfigyelésre van szükség, hogy megértsük azokat a folyamatokat, amelyek okozzák őket.

Az eredményeket ismertető szakcikk a The Astrophysical Journal című lapban jelent meg.

Forrás: AAS Nova