Astronomer upptäcker den hittills mest avlägsna snabba radioblixten

Credit: ESO/M. Kornmesser
Credit: ESO/M. Kornmesser

Ett internationellt team har upptäckt en avlägsen explosion av kosmiska radiovågor som varar mindre än en millisekund. Denna ”snabba radioburst” (FRB) är den mest avlägsna som någonsin upptäckts. Dess källa lokaliserades av Europeiska sydobservatoriets (ESO) Very Large Telescope (VLT) i en galax så långt bort att dess ljus tog 8 miljarder år på sig att nå oss. FRB är också en av de mest energirika som någonsin observerats; på en bråkdel av en sekund släppte den ut motsvarande vår sols totala utsläpp under 30 år.

Upptäckten av utbrottet, som fick namnet FRB 20220610A, gjordes i juni förra året av ASKAP-radioteleskopet i Australien och det krossade teamets tidigare avståndsrekord med 50 procent.

”Med hjälp av ASKAP:s olika paraboler kunde vi fastställa exakt varifrån utbrottet kom”, säger Stuart Ryder, astronom vid Macquarie University i Australien och medförfattare till studien med titeln ”A luminous fast radio burst that probes the Universe at redshift 1” och publicerad i Science.

”Sedan använde vi [ESO:s VLT] i Chile för att söka efter källgalaxen, och fann att den var äldre och längre bort än någon annan FRB-källa som hittills hittats och sannolikt inom en liten grupp av sammansmältande galaxer.”

Upptäckten bekräftar att FRB kan användas för att mäta den ”saknade” materian mellan galaxer, vilket ger ett nytt sätt att ”väga” universum.

De nuvarande metoderna för att uppskatta universums massa ger motstridiga svar och utmanar den kosmologiska standardmodellen.

”Om vi räknar upp mängden normal materia i universum – de atomer som vi alla är uppbyggda av – finner vi att mer än hälften av det som borde finnas där idag saknas”, säger Ryan Shannon, professor vid Swinburne University of Technology i Australien, som också var med och ledde studien.

”Vi tror att den saknade materian gömmer sig i utrymmet mellan galaxerna, men den kan vara så varm och diffus att den är omöjlig att se med normala tekniker.”

”Snabba radioblixtar känner av detta joniserade material. Även i rymden som är nästan helt tom kan de ’se’ alla elektroner, och det gör att vi kan mäta hur mycket saker som finns mellan galaxerna”, säger Shannon.

Att hitta avlägsna FRB är nyckeln till en exakt mätning av universums saknade materia, vilket visades av den framlidne australiensiske astronomen Jean-Pierre (J-P) Macquart 2020.

”J-P visade att ju längre bort en snabb radioblixt befinner sig, desto mer diffus gas avslöjar den mellan galaxerna. Detta är nu känt som Macquart-relationen. Några snabba radioblixtar på senare tid verkade bryta mot detta samband. Våra mätningar bekräftar att Macquart-relationen gäller för mer än halva det kända universum”, säger Ryder.

”Även om vi fortfarande inte vet vad som orsakar dessa massiva utbrott av energi, bekräftar artikeln att snabba radioutbrott är vanliga händelser i kosmos och att vi kommer att kunna använda dem för att upptäcka materia mellan galaxer och bättre förstå universums struktur”, säger Shannon.

Resultatet representerar gränsen för vad som är möjligt att uppnå med teleskop idag, även om astronomer snart kommer att ha verktygen för att upptäcka ännu äldre och mer avlägsna utbrott, fastställa deras källgalaxer och mäta universums saknade materia.

Det internationella Square Kilometer Array Observatory bygger för närvarande två radioteleskop i Sydafrika och Australien som kommer att kunna upptäcka tusentals FRB, inklusive mycket avlägsna sådana som inte kan upptäckas med dagens anläggningar. ESO:s Extremely Large Telescope, ett 39-metersteleskop som håller på att byggas i den chilenska Atacamaöknen, kommer att bli ett av de få teleskop som kan studera källgalaxerna till utbrott som ligger ännu längre bort än FRB 20220610A.

Ytterligare information: S. D. Ryder et al, A luminous fast radio burst that probes the Universe at redshift 1, Science (2023). DOI: 10.1126/science.adf2678. www.science.org/doi/10.1126/science.adf2678

Bli först med att kommentera

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte att publiceras.