Un semnal radio vechi de 8 miliarde de ani a ajuns pe Pământ. Ce spun astronomii

Explozia radio rapidă este considerată una dintre cele mai îndepărtate și mai energetice observate vreodată. E veche de 8 miliarde de ani.

Exploziile radio rapide sau FRB (Fast Radio Bursts) sunt explozii intense de unde radio, de ordinul milisecundelor, cu origini necunoscute. Primul FRB a fost descoperit în 2007 și, de atunci, au fost detectate sute de astfel de flash-uri cosmice rapide, provenind din puncte îndepărtate din întregul univers.

Explozia de unde radio vechi de 8 miliarde de ani, denumită FRB 20220610A, a durat mai puțin de o milisecundă, dar în acea fracțiune de clipă a eliberat echivalentul emisiilor energetice ale Soarelui nostru pe parcursul a 30 de ani, spune un studiu publicat joia trecută în revista Science.

De unde a provenit

Multe FRB eliberează unde radio super-strălucitoare care durează cel mult câteva milisecunde înainte de a dispărea, ceea ce face ca exploziile radio rapide să fie dificil de observat. Radiotelescoapele i-au ajutat pe astronomi să urmărească aceste flash-uri cosmice rapide, inclusiv rețeaua de radiotelescoape ASKAP, situată în Țara Wajarri Yamaji din Australia de Vest. Astronomii au folosit ASKAP pentru a detecta FRB-ul din iunie 2022 și pentru a determina de unde a provenit.

„Mai veche și (mai) îndepărtată decât orice altă sursă FRB găsită până în prezent”

„Folosind rețeaua de antene (radio) de la ASKAP, am reușit să determinăm cu exactitate de unde a venit explozia. Apoi am folosit (telescopul Very Large Telescope al Observatorului European de Sud) din Chile pentru a căuta galaxia sursă. Descoperind că aceasta este mai veche și (mai) îndepărtată decât orice altă sursă FRB găsită până în prezent și probabil în cadrul unui mic grup de galaxii care fuzionează”, a declarat într-un comunicat coautorul studiului, Dr. Stuart Ryder, astronom la Universitatea Macquarie din Australia.

Exploziile radio ar putea proveni de la magnetari sau de la obiecte energetice care rezultă din exploziile stelelor

Echipa de cercetare a urmărit explozia până la ceea ce pare a fi un grup de două sau trei galaxii care se află în proces de fuziune, interacționând și formând noi stele. Această descoperire se aliniază cu teoriile actuale care sugerează că exploziile radio rapide ar putea proveni de la magnetari sau de la obiecte energetice care rezultă din exploziile stelelor.

Așa se cântărește universul

Oamenii de știință cred că exploziile radio rapide pot fi o metodă unică care poate fi folosită pentru a „cântări” Universul prin măsurarea materiei dintre galaxii care rămâne neexploatată. „Dacă numărăm cantitatea de materie normală din Univers – atomii din care suntem cu toții făcuți – constatăm că mai mult de jumătate din ceea ce ar trebui să existe astăzi lipsește.

Credem că materia care lipsește se ascunde în spațiul dintre galaxii, dar s-ar putea să fie atât de fierbinte și difuză încât este imposibil de văzut cu ajutorul tehnicilor obișnuite”, a declarat Ryan Shannon, coautor al studiului și profesor la Universitatea de Tehnologie Swinburne din Australia, într-un comunicat.

Până în prezent, rezultatele metodelor actuale folosite pentru a estima masa universului nu se potrivesc între ele, ceea ce sugerează că nu este inclusă întreaga arie a universului.

„Exploziile radio rapide detectează acest material ionizat. Chiar și în spațiul care este aproape perfect gol, ele pot „vedea” toți electronii, iar acest lucru ne permite să măsurăm cât de mult material se află între galaxii”, a spus Shannon. Această metodă de utilizare a exploziilor radio rapide pentru a detecta materia lipsă a fost demonstrată de regretatul astronom australian Jean-Pierre Macquart în 2020.

Relația Macquart

„J-P a arătat că, cu cât o explozie radio rapidă este mai departe (mai departe), cu atât mai mult gaz difuz se dezvăluie între galaxii. Acest lucru este acum cunoscut sub numele de relația Macquart. Unele explozii radio rapide recente au părut să rupă această relație. Măsurătorile noastre confirmă că relația Macquart se menține până dincolo de jumătate din Universul cunoscut”, a mărturisit Ryder.

„Nu știm ce cauzează aceste explozii masive de energie”

Aproape 50 de explozii radio rapide au fost urmărite până în prezent până la punctele lor de origine, iar aproximativ jumătate dintre ele au fost găsite cu ajutorul ASKAP. „Deși încă nu știm ce cauzează aceste explozii masive de energie, lucrarea confirmă faptul că exploziile radio rapide sunt evenimente comune în cosmos și că vom putea să le folosim pentru a detecta materia între galaxii și pentru a înțelege mai bine structura Universului”, susține Shannon.

„Faptul că FRB-urile sunt atât de frecvente este uimitor”

Astronomii au declarat că speră ca viitoarele radiotelescoape, aflate în prezent în construcție în Africa de Surdid și Australia, să permită detectarea altor mii de explozii radio rapide la distanțe mai mari.

„Faptul că FRB-urile sunt atât de frecvente este, de asemenea, uimitor. Arată cât de promițător poate fi acest domeniu, pentru că nu vei face acest lucru doar pentru 30 de explozii, ci pentru 30.000 de explozii, poți face o nouă hartă a structurii universului și o poți folosi pentru a răspunde la întrebări importante despre cosmologie”, e de părere Shannon.