Međunarodni tim astronoma zabilježio je najudaljeniji brzi radijski bljesak za koji se dosad zna. Signal FRB 20240304B putovao je do Zemlje kroz približno 80 posto povijesti svemira. Izvor mu je mala i mlada galaksija, a autori smatraju da bi ga mogao proizvoditi magnetar. Rezultate su objavili u časopisu Science.
Brzi radijski bljeskovi, poznati i po engleskoj kratici FRB (fast radio bursts), kratki su izboji radiovalova koji traju djelić sekunde. Otkako je prvi zabilježen 2007. godine, astronomi pokušavaju odgonetnuti što ih proizvodi. Posao im otežava to što se javljaju nepredvidivo, na raznim dijelovima neba, i nestanu prije nego što se njihovo ishodište stigne precizno odrediti.
„Brzi radijski bljeskovi zanimljivi su zato što ne znamo što ih stvara. Imamo teorije o tome koji bi ih objekti mogli proizvoditi, ali nemamo konačan dokaz”, objasnila je glavna autorica istraživanja Manisha Caleb, radioastronomkinja i astrofizičarka sa Sveučilišta u Sydneyju.
Zemaljski teleskopi nisu vidjeli ništa
Bljesak je u ožujku 2024. uhvatio radioteleskop MeerKAT u Južnoafričkoj Republici, sustav od 64 radijske antene koji može otkriti slabe signale iz svemira. Signal je trajao tek tisućinku sekunde. Krenuo je u razdoblju koje astronomi zovu kozmičko podne, otprilike tri milijarde godina nakon Velikog praska, kada je stvaranje zvijezda bilo na vrhuncu.
Istraživači su zatim prema istom dijelu neba usmjerili dva vrlo osjetljiva teleskopa na Zemlji, u nadi da će pronaći matičnu galaksiju. Nisu pronašli ništa. „Promatrali smo koliko god duboko smo mogli, ali jednostavno nije bilo ničega što bismo mogli vidjeti”, rekao je J. Xavier Prochaska sa Sveučilišta Kalifornije u Santa Cruzu.
Pomogao je svemirski teleskop James Webb, osjetljiv u infracrvenom području. On je pronašao galaksiju, ali ne onakvu kakvu su znanstvenici zamišljali. „Mislili smo da ćemo pronaći veliku, lijepo oblikovanu galaksiju s mnogo zvijezda, a umjesto toga otkrili smo malu patuljastu galaksiju, iako se u njoj zvijezde aktivno stvaraju”, rekla je Caleb.
Galaksija ima približno tisuću puta manje mase nego što su astronomi očekivali. Usto je vrlo mlada: 90 posto njezine zvjezdane mase nastalo je u posljednjih 30 milijuna godina.
Zašto magnetar, a ne sudar zvijezda
Magnetari su neutronske zvijezde čija su magnetska polja među najjačima poznatima u svemiru. Neutronske zvijezde nastaju kad masivna zvijezda na kraju života kolabira. Masu usporedivu sa Sunčevom tada sabijaju u prostor veličine zaljeva San Francisca. Pojedini brzi radijski bljeskovi u tisućinki sekunde mogu osloboditi energiju usporedivu s onom koju emitira 500 milijuna Sunaca.
Starost galaksije ide u prilog magnetaru. Takvi objekti mogu nastati i osloboditi dio magnetske energije u razdoblju koje se mjeri milijunima godina. Drugo često spominjano objašnjenje, sudar dviju neutronskih zvijezda, traži mnogo više vremena. Takve zvijezde mogu milijardama godina kružiti jedna oko druge i polako gubiti orbitalnu energiju prije nego što se sudare. U galaksiji koja je većinu zvijezda stvorila u posljednjih 30 milijuna godina za to možda jednostavno nije bilo dovoljno vremena.
Galaksija je i siromašna metalima, kako astronomi nazivaju sve elemente teže od vodika i helija. U takvim galaksijama mogu nastajati masivne zvijezde, iz kojih kasnije nastaju neutronske zvijezde i magnetari. Istraživači ipak ističu da ni to nije konačan dokaz.
Prochaska objašnjava da je zagonetku teško riješiti jer su energije u tim procesima razmjerno skromne. „Izrazito su velike kada je riječ o emisiji radiovalova, ali nisu ni približno usporedive s energijom supernove ili izboja gama-zračenja”, rekao je. Teoretičari su, prema njegovim riječima, osmislili gotovo stotinu modela nastanka bljeskova. Promatrači ih mogu odbacivati, ali ih ne mogu jednostavno dokazati, pa provjera traje dugo.
Signal kao kozmička svjetiljka
Bljesak je otkrio ponešto i o prostoru kroz koji je prošao. Prostor između zvijezda i galaksija nije posve prazan, nego ga ispunjava i hladni ionizirani plin. Dok je signal prolazio kroz njega, valovi nižih frekvencija kasnili su više od onih viših, pa do teleskopa nisu stigli u isto vrijeme. Turbulentni plin, najvjerojatnije u matičnoj galaksiji, raspršio je signal i razvukao ga na nekoliko milisekundi.
Iz tih su promjena astronomi iščitali tragove dviju golemih struktura. Prva je dosad nepoznata skupina galaksija, udaljena približno 3,5 milijardi svjetlosnih godina. Drugu čini ionizirani plin povezan s jatom Djevice, jednim od nama najbližih velikih galaktičkih jata, koje je od Zemlje udaljeno oko 54 milijuna svjetlosnih godina.
Matične galaksije dosad su potvrđene za stotinjak brzih radijskih bljeskova, a većina ih je bliža od ovoga. Prochaska očekuje da će otkriće potaknuti nova istraživanja usmjerena na traženje sličnih bljeskova na još većim udaljenostima, piše Klik.
