Astronomii au detectat o rafală radio puternică de la o galaxie pitică aflată la 3 miliarde de ani-lumină distanță

Exploziile masive care emană din adâncurile spațiului apar în datele astronomilor ca o creștere rapidă a undelor radio. Aceste explozii, numite Fast Radio Bursts (FRBs) sau rafale radio, pot transporta la fel de multă energie într-un singur impuls cât emite soarele nostru în 100 de ani. Cu toate acestea, deoarece exploziile durează de obicei doar câteva miimi de secundă, radioastronomii nu au suficient context pentru a înțelege aceste evenimente cosmice dramatice sau pentru a determina exact de unde provin aceste flash-uri. Astfel, FRB-urile au fost una dintre marile mistere ale astronomiei. Ar putea o rafală radio puternică venită de foarte departe să ne ofere noi informații?

Oamenii de știință nu știu prea multe despre anume ce cauzează aceste erupții violente de unde radio. Unii teoreticieni sugerează că exploziile provin din coliziunea unor obiecte extrem de dense, cum ar fi găurile negre sau stelele neutronice. Alții sugerează că FRB-urile vin din colapsul unor stele îndepărtate.

• A fost găsită o stea gigantă roșie cu pete mai mari decât Soarele
• Premieră în astronomie! O stea binară, detectată pentru prima dată în apropiere de gaura neagră supermasivă…

Acum, astronomii adună dovezile necesare pentru a pune cap la cap piesele puzzle-ului FRB: o rafală radio puternică recent descoperită are două caracteristici cheie care i-ar putea ajuta pe astronomi să studieze mai îndeaproape aceste explozii enigmatice.

O rafală radio puternică aduce noi informații despre Univers

Cea mai recentă detectare a unei FRB provine de la Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST) din Guizhou, China. Dar această explozie a fost mai mult decât un simplu flash în datele astronomilor. Ea se repetă sporadic, astfel că cercetătorii au putut să o localizeze în observații ulterioare de la telescoape din întreaga lume.

Descrisă într-o lucrare publicată în revista Nature, FRB 20190520B este, de asemenea, asociată cu o sursă persistentă de emisii radio între aceste explozii. Sursa se află la marginea unei galaxii pitice de la aproximativ 3 miliarde de ani-lumină depărtare de Pământ.

Pentru a înțelege FRB-urile, cercetătorii au căutat evenimente precum acesta: care se repetă. „Întrebarea cheie pentru toată lumea este povestea originii sale”, spune autorul studiului Di Li, cercetătorul șef al telescopului FAST, care conduce divizia radio a Observatoarelor Astronomice Naționale ale Academiei Chineze de Științe.

„Ne dorim cu adevărat să știm ce fel de obiect astronomic sau ce fel de fizică poate produce un astfel de lucru strălucitor”, a adăugat Li.

Împărțirea pe categorii

Majoritatea covârșitoare a FRB-urilor detectate de astronomi de când au fost descoperite pentru prima dată în 2007 au fost evenimente distincte, individuale. Dintre cele peste 500 de explozii care au fost observate, doar aproximativ 5% se repetă.

Majoritatea, cele care nu se repetă, reprezintă o provocare suplimentară pentru studii ulterioare. „Deși sunt foarte strălucitoare, sunt un eveniment unic. Până când le extragi din date, ar putea fi a doua zi sau chiar luna următoare. Și atunci nu te mai poți întoarce … nu poți surprinde această explozie cosmică în acțiune”, spune Li.

Un eveniment unic este intrigant. Dar repetarea este locul unde cercetătorii încep să deslușească modele pentru o înțelegere mai profundă a fenomenului, scrie PopSci.

De aceea, cea mai recentă descoperire a unei FRB le oferă o șansă cercetătorilor să pună cap la cap piesele acestui puzzle exploziv. Aceasta este doar a doua oară când o FRB repetitivă a fost detectată cu o sursă persistentă de unde radio mai slabe între impulsuri, după una care a fost observată pentru prima dată în 2012. Alte repetiții au fost detectate de atunci, dar niciuna nu a fost asociată cu o sursă radio persistentă, ceea ce le oferă astronomilor mai mult material de studiu.

De ce este mai importantă o rafală radio puternică care se și repetă?

„Primul eveniment doar ridică mai multe întrebări. Abia al doilea, al treilea și al patrulea ne ajută să obținem răspunsurile la acea întrebare”, spune Navin Sridhar, doctorand în astrofizică la Universitatea Columbia (SUA), care studiază FRB-uri și efectuează simulări pentru a determina fizica unor astfel de fenomene. El nu a fost implicat în noul studiu.

„Acestea sunt o clasă extrem de nouă de evenimente, și fiecare sursă și punct de date suplimentar este de aur”, declară Sridhar.

Oamenii de știință încearcă să determine ce anume declanșează aceste explozii violente și câte lucruri diferite ar putea cauza FRB-urile. O parte din această încercare este identificarea locului din cosmos de unde provin exploziile, dar cercetătorii încearcă și să clasifice fenomenele în categorii diferite. În prezent, ele sunt împărțite în mare parte în evenimente repetitive și non-repetitive. Asocierea emisiunii radio persistente adaugă o altă complicație.

Cu această nouă detectare, „putem spune cu încredere că (FRB descoperită în 2012) nu este un caz izolat”, spune Sridhar. Dar FRB-urile paralele ar putea reprezenta o categorie complet distinctă de explozii.

„Așadar, nu putem pune toate FRB-urile într-un singur coș și spune, ‘Bine, toate FRB-urile se comportă astfel’. Acest lucru indică nașterea unei noi clase de FRB-uri”, continuă cercetătorul.

Ce anume creează FRB-urile?

Poate că ar putea exista o altă explicație, sugerează Li. Acești doi repetitori ar putea fi FRB-uri mai tinere, spune el. Ideea se bazează pe ceea ce te-ai aștepta să vezi imediat după o explozie. Resturile nu se disipă imediat. Durează un timp pentru ca acel material să se extindă în cosmos. Dacă astronomii observă exploziile devreme, acel nor mai dens de ejecții ar putea fi sursa acelor emisii radio persistente. Asta ar explica, de asemenea, de ce este atât de activ, spune Li.

Deși noua detectare de FRB are asemănări cheie cu prima rafală radio puternică repetitivă, detectată în 2012, nu este exact același lucru, spune Sridhar. În plus, spune el, teoria conform căreia aceste explozii sunt deosebit de tinere se bazează pe presupuneri despre ce anume le declanșează. Dacă un magnetar (o stea neutronică cu un câmp magnetic extrem de puternic) este responsabil, ar avea sens. Dar dacă sursa ar fi, să zicem, o clasă de binare de găuri negre care acumulează materie de la stelele apropiate, ar putea dezvălui și această semnătură radio și ar deveni mai puternică în timp.

„Trebuie să știm cu adevărat care este mediul unei FRB pentru a identifica motorul care o alimentează”, spune Sridhar.

La urma urmei, exploziile de unde radio nu sunt rare. Oamenii de știință au calculat că sute de FRB-uri au loc în fiecare zi în Univers, detectabile de pe Pământ. Dar cercetătorii abia încep să avanseze în înțelegerea acestui fenomen enigmatic. Și FRB-urile nu sunt singura enigmă cosmică.

„Trăim într-un Univers foarte dinamic. Continuăm să descoperim aceste lucruri ciudate, uneori greu de înțeles, misterioase. Există mult mai multe lucruri necunoscute în Univers decât cele deja cunoscute”, spune Li.

Vă recomandăm să citiți și:

Roverul Perseverance a găsit „floricele de porumb” pe Marte

Comportamentul neașteptat al stelelor pulsatoare ne-ar putea ajuta să măsurăm Universul

Ce se întâmplă atunci când stelele neutronice se ciocnesc?

Marea Pată Roșie de pe Jupiter s-ar fi format mai recent decât Statele Unite ale Americii