Радио-сигнал стар осам милијарди година стигао до Земље

Брзи радио-рафали (ФРБ, Fast radio bursts) су интензивни, милисекунд дуги рафали радио-таласа непознатог порекла. Први ФРБ откривен је 2007. године и од тада су забележене стотине ових брзих, космичких блескова који долазе са удаљених тачака широм Универзума.

Рафал, назван ФРБ 20220610А, трајао је мање од једне милисекунде, али је у том делићу тренутка, према студији објављеној у часопису Сајенс (Science), oслободио еквивалент 30-годишњих енергетских емисија нашег Сунца.

Многи ФРБ ослобађају суперсветле радио-таласе који трају највише неколико милисекунди пре него што нестану, што отежава њихово посматрање и праћење.

Радио-телескопи су помогли астрономима да прате ове брзе космичке блескове, укључујући низ радио-телескопа АСКАП, који се налази у западној Аустралији. Астрономи су користили АСКАП да открију ФРБ у јуну 2022. и утврде одакле потиче.

„Користећи АСКАП-ов низ (радио) антена, успели смо да прецизно утврдимо одакле је дошао рафал“, наводи коаутор студије др Стјуарт Рајдер, астроном са Универзитета Меквори у Аустралији. „Онда смо користили Веома велики телескоп европске јужне опсерваторије (VLT) у Чилеу да бисмо тражили изворну галаксију, откривши да је старија и (даља) од било ког другог ФРБ извора пронађеног до сада и вероватно унутар мале групе галаксија које се спајају. ”

Истраживачки тим је пратио експлозију до места које изгледа као група од две или три галаксије које су у процесу спајања, интеракције и формирања нових звезда. Ово откриће се поклапа са тренутним теоријама које указују на то да брзи радио-рафали могу доћи од магнетара или високоенергетских објеката који су резултат експлозија звезда.

Научници верују да брзи радио-рафали могу бити јединствена метода која се може користити за „вагање“ универзума мерењем материје између галаксија која је и даље непознаница за астрономе.

„Ако пребројимо количину нормалне материје у универзуму – атома од којих смо сви направљени – открићемо да недостаје више од половине материје која би данас требало да постоји“, напомиње коаутор студије Рајан Шенон, професор на Универзитету технологије Свинбурн у Аустралији. „Мислимо да се материја која недостаје крије у простору између галаксија, али може бити толико врућа и дифузна да је немогуће видети користећи доступну технологију.“

До сада се резултати добијени на основу тренутних метода коришћених за процену масе универзума не слажу једни с другима, што говори да цео обим универзума није обухваћен.

„Брзи радио-рафали осећају овај јонизовани материјал“, напомиње Шенон. „Чак и у свемиру који је скоро савршено празан, они могу да ‘виде’ све електроне, а то нам омогућава да измеримо колико тога има између галаксија.“

Овај метод коришћења брзих радио-рафала за откривање нестале материје демонстрирао је покојни аустралијски астроном Жан Пјер Макварт 2020.

„Жан Пјер је показао да што је (даље) брзи радио-рафал, то више дифузног гаса открива између галаксија. Ово је сада познато као Маквартова релација“, наводи проф. Рајдер. „Изгледа да су неки недавни брзи радио-рафали прекинули ову везу. Наша мерења потврђују да Маквартова релација износи више од половине познатог универзума.“

Праћено је скоро педесет брзих радио-рафала који датирају до тачака њиховог порекла, а око половина њих је пронађена помоћу АСКАП-а.

„Иако још увек не знамо шта узрокује ове масивне експлозије енергије, овај рад потврђује да су брзи радио-рафали уобичајени догађаји у космосу и да ћемо моћи да их користимо за откривање материје између галаксија и боље разумевање структуре универзума“, додаје проф. Шенон.

Астрономи кажу да се надају да ће будући радио телескопи, који су тренутно у изградњи у Јужној Африци и Аустралији, омогућити детекцију хиљада брзих радио-рафала на већим удаљеностима.

„Чињеница да су ФРБ тако чести је такође невероватна“, истиче Шенон. „То показује колико ово поље може да буде обећавајуће, јер нећете ово радити само за 30 рафала, можете ово да урадите за 30.000 рафала и направите нову мапу структуре универзума и користите је да одговорите на велика питања у космологији.“