Egy nemzetközi csapat egy ezredmásodpercnél rövidebb ideig tartó kozmikus rádióhullámok távoli robbanását észlelte. Ez a „gyors rádiókitörés” (FRB) a valaha észlelt legtávolabbi. A jel forrását az Európai Déli Obszervatórium (ESO) Nagyon Nagy Távcsöve (VLT) segítségével egy olyan távoli galaxisban találták meg, amelynek fénye nyolcmilliárd év alatt jutott el hozzánk. Az észlelt FRB egyben a valaha megfigyelt egyik legnagyobb energiájú is, a másodperc töredéke alatt Napunk 30 év alatt kisugárzott teljes energiájának megfelelő mennyiséget bocsátott ki.

Az FRB 20220610A névre keresztelt robbanást tavaly júniusban fedezték fel az ausztrál ASKAP rádióteleszkóppal. „Az ASKAP tányérjainak segítségével pontosan meg tudtuk határozni, honnan ered a kitörés” – mondta Stuart Ryder, az ausztrál Macquarie Egyetem csillagásza, a Science folyóiratban megjelent tanulmány társszerzője. „Ezután az ESO Chilében található Nagyon Nagy Távcsövét használtuk a forrásgalaxis felkutatására, és azt találtuk, hogy öregebb és távolabbi, mint bármely más FRB forrás, amelyet a mai napig találtak, és valószínűleg egyesülő galaxisok egy kis csoportjában található.

Művészi elképzelés (nem méretarányosan) az FRB 20220610A gyors rádiókitörés útjának szemléltetésére, a távoli galaxistól, ahonnan ered, egészen a Földig, a Tejútrendszer egyik spirálkarjában. Az FRB 20220610A forrásgalaxisa, amelyet az ESO Very Large Telescope-jának köszönhetően rögzítettek, úgy tűnik, hogy nyolcmilliárd fényévre található kölcsönhatásban lévő galaxisok kis csoportjában található.

A felfedezés megerősíti, hogy az FRB-k felhasználhatók a galaxisok közötti „hiányzó” anyag mérésére, új módot biztosítva az Univerzum tömegének megmérésére.

Az Univerzum tömegének jelenlegi becslési módszerei egymásnak ellentmondó válaszokat adnak, és megkérdőjelezik a kozmológia standard modelljét. „Ha összeszámoljuk az univerzumban a közönséges anyag mennyiségét, az atomokat, amelyekből mindannyian felépülünk, azt találjuk, hogy annak több mint fele hiányzik” – mondta Ryan Shannon (Swinburne University of Technology, Ausztrália), aki szintén a tanulmány társvezetője. „Úgy gondoljuk, hogy a hiányzó anyag a galaxisok közötti térben rejtőzik, de lehet, hogy annyira forró és diffúz, hogy nem lehet látni hagyományos technikákkal.”

„A gyors rádiókitörések érzékelik ezt az ionizált anyagot. Még a majdnem teljesen üres térben is látják az összes elektront, és ez lehetővé teszi számunkra, hogy megmérjük, mennyi anyag van a galaxisok között” – mondja Shannon.

A távoli FRB-k megtalálása kulcsfontosságú az Univerzum hiányzó anyagának pontos méréséhez, amint azt a néhai ausztrál csillagász, Jean-Pierre (‘J-P’) Macquart kimutatta 2020-ban. „J-P kimutatta, hogy minél távolabb van egy gyors rádiókitörés, annál diffúzabb gázt tár fel a galaxisok között. Ezt ma Macquart-relációnak nevezik. Úgy tűnt, hogy a közelmúltban néhány gyors rádiókitörés megtörte ezt a kapcsolatot. Méréseink megerősítik, hogy a Macquart-reláció az ismert Univerzum feléig is fennáll” – mondta Ryder.

„Bár még mindig nem tudjuk, mi okozza ezeket a hatalmas energiakitöréseket, a cikk megerősíti, hogy a gyors rádiókitörések gyakori események a kozmoszban, és képesek leszünk felhasználni azokat a galaxisok közötti anyag észlelésére, valamint az univerzum szerkezetének jobb megértésére” – mondja Shannon.

Az eredmény a távcsövekkel ma elérhető határt jelenti, bár hamarosan a csillagászok rendelkezésre állnak azok az eszközök, amikkel még régebbi és távolabbi kitöréseket is észlelhetnek, meghatározhatják azok forrásgalaxisait, és megmérhetik az univerzum hiányzó anyagát. A nemzetközi Square Kilometer Array Obszervatórium jelenleg két rádióteleszkópot épít Dél-Afrikában és Ausztráliában, amelyek több ezer FRB megtalálására lesznek képesek, köztük nagyon távoliakat is, amelyeket a jelenlegi eszközökkel nem lehet észlelni. Az ESO Extremely Large Telescope, a chilei Atacama-sivatagban épülő 39 méteres teleszkóp azon kevés távcsövek egyike lesz, amivel az FRB 20220610A-nál is távolabbi kitörések forrásgalaxisait lehet majd tanulmányozni.

Forrás: ESO