Tajemniczy szybki rozbłysk radiowy prowadzi do rzadkiej gromady galaktyk

Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

CNN
—

Astronomowie namierzyli jeden z najpotężniejszych i najodleglejszych szybkich rozbłysków radiowych, jaki kiedykolwiek odkryto, aż do jego niezwykłego kosmicznego domu: rzadkiej „bąbelkowej” gromady galaktyk. To nieoczekiwane odkrycie może rzucić więcej światła na przyczyny tajemniczych eksplozji fal radiowych, które od lat intrygują naukowców.

Intensywny sygnał o nazwie FRB 20220610A został po raz pierwszy wykryty 10 czerwca 2022 r. i jest… Aby dotrzeć do Ziemi, przebył 8 miliardów lat świetlnych. A Rok świetlny Jest to odległość, jaką światło pokonuje w ciągu jednego roku, czyli 9,46 biliona km.

Szybkie rozbłyski radiowe (FRB) to intensywne, trwające milisekundy rozbłyski fal radiowych o nieznanym pochodzeniu. Pierwszy FRB wykryto w 2007 roku i od tego czasu wykryto setki takich szybkich kosmicznych błysków pochodzących z odległych punktów we wszechświecie.

Ten szybki rozbłysk radiowy trwał krócej niż milisekundę, ale był czterokrotnie bardziej energetyczny niż wykryte wcześniej szybkie rozbłyski radiowe. Według jednego z raportów eksplozja wyzwoliła równowartość aktywnych emisji naszego Słońca w ciągu 30 lat Wstępne badanie opublikowano w październiku.

Wiele szybkich rozbłysków radiowych emituje niezwykle jasne fale radiowe, które trwają najwyżej kilka milisekund, zanim znikają, co utrudnia ich obserwację.

Radioteleskopy okazały się przydatne do śledzenia ścieżek szybkich kosmicznych rozbłysków, dlatego badacze wykorzystali Australijski Teleskop Radiowy Kilometrów Kwadratowych (ASKAP) w Australii Zachodniej i Bardzo Duży Teleskop Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile, aby określić, skąd pochodzi tajemnicza eksplozja. .

Obserwacje doprowadziły naukowców do gigantycznej plamy niebieskiej, którą początkowo uważano za pojedynczą galaktykę nieregularną lub grupę trzech oddziałujących na siebie galaktyk.

Teraz astronomowie wykorzystali zdjęcia z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a do ujawnienia, że ​​szybki rozbłysk radiowy pochodzi z gromady co najmniej siedmiu galaktyk tak blisko siebie, że wszystkie mogłyby zmieścić się w Drodze Mlecznej.

Wyniki zaprezentowano we wtorek podczas 243. spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego w Nowym Orleanie.

Zdaniem naukowców galaktyki w gromadzie wydają się oddziaływać ze sobą i mogą się łączyć, co mogło doprowadzić do szybkiego rozbłysku radiowego.

„Bez obrazowania wykonanego przez Hubble’a nadal tajemnicą byłoby, czy ten szybki rozbłysk radiowy pochodzi z pojedynczej, jednorodnej galaktyki, czy z jakiejś gromady” – powiedziała główna autorka badania Alexa Gordon, doktorantka astronomii w szkole Weinberg School na Northwestern University Sztuki. Systemy współdziałające. I nauka, w oświadczeniu.

„To właśnie tego rodzaju środowiska – te egzotyczne środowiska – popychają nas w kierunku lepszego zrozumienia tajemnicy szybkich rozbłysków radiowych”.

Gromada galaktyk, znana jako Gromada Zwarta, jest wyjątkowa i stanowi przykład „najgęstszej struktury galaktycznej, jaką znamy” – mówi współautorka badania Wen-Fei Fong, profesor fizyki i astronomii na Northwestern University oraz doradca Gordona.

Gordon powiedział, że kiedy galaktyki oddziałują na siebie, mogą wywołać eksplozje gwiazdotwórcze, które można powiązać z eksplozją.

Szybkie rozbłyski radiowe w dużej mierze powiązano z izolowanymi galaktykami, ale astronomowie odkryli je także w gromadach kulistych, które obecnie są gromadami zwartymi, powiedział Gordon.

„Musimy tylko znajdować więcej takich szybkich rozbłysków radiowych, zarówno bliskich, jak i dalekich, i we wszystkich tego rodzaju środowiskach” – powiedziała.

Od czasu ich pierwszego odkrycia około dwie dekady temu wykryto prawie 1000 szybkich rozbłysków radiowych, ale astronomowie wciąż nie są pewni, co jest przyczyną tych rozbłysków.

Jednak wielu zgadza się, że prawdopodobnie w grę wchodzą zwarte obiekty, takie jak czarne dziury lub gwiazdy neutronowe, a także gęste pozostałości eksplodowanych gwiazd. Magnetary, czyli gwiazdy o dużym magnetyzmieWedług ostatnich badań może to być pierwotna przyczyna szybkich rozbłysków radiowych.

Zrozumienie, skąd pochodzą szybkie rozbłyski radiowe, może pomóc astronomom w dokładniejszym ustaleniu, co zasadniczo powoduje ich przepływ przez wszechświat.

„Chociaż do tej pory wykryto setki zdarzeń FRB, tylko niewielka ich część została zmapowana na galaktykach macierzystych” – powiedział w oświadczeniu współautor badania Yuexin Fic Dong. „W tej małej frakcji tylko kilka pochodziło z gęstego środowiska galaktycznego, ale żadnego nie widziano w tak zwartej grupie. Zatem ich miejsce urodzenia jest naprawdę rzadkie.” Dong jest pracownikiem naukowym National Science Foundation i doktorantem astronomii w laboratorium Funga na Northwestern University.

Dalsze badania szybkich rozbłysków radiowych mogą również doprowadzić do odkryć dotyczących natury Wszechświata. Dżety podróżujące w przestrzeni kosmicznej przez miliardy lat wchodzą w interakcję z materią kosmiczną.

„W szczególności fale radiowe są wrażliwe na każdy materiał znajdujący się wzdłuż linii wzroku – od lokalizacji FRB do nas” – powiedział Fung. „Oznacza to, że fale muszą przechodzić przez dowolną chmurę materii wokół miejsca szybkiego rozbłysku radiowego, przez galaktykę macierzystą, przez wszechświat i w końcu przez Drogę Mleczną. Poprzez opóźnienie czasowe samego sygnału FRB możemy zmierzyć suma wszystkich tych wkładów.”

Gordon powiedział, że astronomowie spodziewają się w przyszłości coraz czulszych metod wykrywania szybkich rozbłysków radiowych, co może skutkować wykrywaniem ich większej liczby na większych odległościach.

„Ostatecznie staramy się odpowiedzieć na pytania: co jest ich przyczyną? Jacy są ich przodkowie i jakie jest ich pochodzenie? Obserwacje Hubble'a dostarczają niesamowitego wglądu w niesamowite typy środowisk, które prowadzą do tych tajemniczych wydarzeń” – powiedział Fong.