Misteriozni brzi radio-rafal iz dubokog svemira ne može se objasniti trenutnim teorijama

Misteriozni brzi radio-rafal iz dubokog svemira ne može se objasniti trenutnim teorijama

Posebno blistav bljesak radio talasa koji putuje kroz Univerzum više od 8 milijardi godina pokazuje se da je teško objasniti koristeći trenutne vodeće teorije.

Međunarodni tim istraživača je uočio brzi radio rafal koristeći australijski kvadratni kilometarski niz Pathfinder (ASKAP). Nazvan FRB 20220610A, događaj se ističe iz više razloga.

Ne samo da je putovao znatno dalje od većine FRB-ova zabeleženih, već je i neverovatno energičan – premašuje maksimum postavljen na prethodnim modelima za faktor od 3,5.

Analiza istraživača pokazala je i još nešto neobično. Mera širenja talasnih dužina koja se naziva njena mera disperzije takođe nije sasvim odgovarala očekivanjima, što je podstaklo preispitivanje pretpostavki koje astrofizičari prave kada koriste ove fenomene kao alate za proučavanje Univerzuma.

Od njihovog otkrića 2007. godine, primećeno je jedva nekoliko desetina FRB-ova, što čini ove intenzivne rafale radio talasa duge milisekunde retkim događajima. Čini se da je većina jednokratna, a nekoliko se ponavlja na načine koji podsećaju na naknadne potrese.

Analogija bi mogla biti više nego duboka. Moguće je da emisije proizvode neutronske zvezde dok se njihov sadržaj pod pritiskom pomera, izvučen iz oblika sopstvenim moćnim magnetnim poljem.

Uključene sile bi objasnile zašto FRB-ovi eksplodiraju energijom stotina miliona Sunaca u treptaju oka. Ipak, takođe postavlja ograničenje intenziteta svetlosti, granicu koju ovaj najnoviji primer premašuje.

Osvetljenost FRB 20220610A takođe nadmašuje modele koji predlažu da se rafali radio talasa stvaraju kada čestice velike brzine povezane sa bakljama neutronskih zvezda udare u okolne zvezdane vetrove.

Dok istraživači preispituju načine na koje se FRB 20220610A i drugi neobično energični FRB-ovi mogu formirati, zapažanje takođe prkosi potpuno drugačijem skupu očekivanja koji uključuje način na koji se čini da se njegova svetlost širi kroz međugalaktički prostor.

Prolazeći kroz čistu prazninu, svetlost putuje jednom rekordnom brzinom. Sve se ovo menja kada njeni talasi prolaze kroz elektromagnetna polja, pri čemu različite talasne dužine svetlosti stupaju u interakciju sa poljem na suptilno različite načine. Rezultat je poznat kao duga nakon oluje; spektar talasnih dužina razdvojen pljuskom providnih kapljica.

Slično tome, gas i prašina koji plutaju kroz međuzvezdani i međugalaktički vakuum nose svoje slabo elektromagnetno zujanje koje uzrokuje usporavanje talasnih dužina različitim brzinama dok sijaju.

Pre nekoliko godina, australijski istraživači su predložili da se prasak svetlosti iz FRB-a može koristiti za merenje difuzne magle materijala koji lebdi između Mlečnog puta i obližnjih galaksija, služeći kao metod za merenje i gustine ‘skrivene’ nemamne materije i stopa širenja Univerzuma.

Mera disperzije raste sa rastojanjem na način poznat kao Mackuartova relacija. Ovaj odnos važi za većinu FRB-a u roku od nekoliko milijardi svetlosnih godina, sa jednim svetlim primerom.

Ponavljajući rafal otkriven prošle godine u patuljastoj galaksiji udaljenoj nešto manje od 4 milijarde svetlosnih godina imao je meru disperzije koja je odgovarala izvorima više nego dvostruko većoj udaljenosti.

Pošto FRB 20220610A takođe narušava Mackuart odnos, jasno je da su neke disperzije malo komplikovanije od drugih.

Nakon što su bliže pogledali druge karakteristike svetlosti, istraživači sugerišu da je kosmička oluja turbulentne, magnetizovane plazme koja se kuva između ovde i nedavno otkrivenog FRB-ovog izvora – najverovatnije unutar njegove galaksije domaćina – pokvarila njegov spektar.

FRB-ovi se pokazuju kao neverovatno moćni alati u astronomiji, koji bukvalno osvetljavaju skrivene delove Univerzuma. Sa svakim novim iznenađujućim otkrićem dodanim u katalog, sve smo bliže razumevanju šta tačno ove misterije predstavljaju.

Ovo istraživanje je objavljeno u časopisu Nauka.