Οι αστρονόμοι βρήκαν την παλαιότερη γρήγορη ραδιοφωνική έκρηξη μέχρι σήμερα

Από όλα τα πυροτεχνήματα που εκτοξεύονται στον κόσμο, οι γρήγορες ραδιοφωνικές εκρήξεις (FRB) είναι από τις πιο ισχυρές και μυστηριώδεις. Ενώ τα ραδιοτηλεσκόπια μας έχουν πάρει

εκατοντάδες γνωστά FRB

, οι αστρονόμοι

του

ραδιοφώνου εντόπισαν πρόσφατα μια από τις πιο συναρπαστικές εκρήξεις που έχουν γίνει ποτέ. Όχι μόνο προέρχεται από μεγαλύτερη απόσταση από οποιοδήποτε FRB που παρατηρήθηκε πριν, είναι και το πιο ενεργητικό.

Ένα υπερθετικό FRB όπως αυτό αψηφά την ήδη θολή κατανόησή μας για την προέλευση των εκρήξεων. Τα FRB είναι ξαφνικά κύμα ραδιοκυμάτων που συνήθως διαρκούν λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο, αν όχι μόνο χιλιοστά του δευτερολέπτου. Και είναι πολύ, πολύ υψηλής ενέργειας:

Μπορούν να παραδώσουν

τόση ενέργεια σε χιλιοστά του δευτερολέπτου όση εκπέμπει ο ήλιος σε τρεις ημέρες. Παρ ‘όλα αυτά, δεν γνωρίζουμε με βεβαιότητα πώς σχηματίζονται.

Το νέο συμβάν, αυτό που οι αστρονόμοι αποκαλούν με αγάπη FRB 20220610A, εμφανίστηκε για πρώτη φορά ως αστραπιαία στο Αυστραλιανό Τετραγωνικό Χιλιόμετρο Array Pathfinder, μια διάταξη κεραιών στην έρημο περίπου 360 μίλια βόρεια του Περθ. Όταν οι αστρονόμοι μέτρησαν την

έκρηξη


μετατόπιση στο κόκκινο

υπολόγισαν ότι έφυγε από την πηγή του πριν από περίπου 8 δισεκατομμύρια χρόνια, όπως περιέγραψαν σε ένα έγγραφο

δημοσίευσε

σήμερα σε

Επιστήμη

.

Αφού εντόπισαν την προέλευση της έκρηξης στον ουρανό και παρακολούθησαν το ορατό φως και τα υπέρυθρα τηλεσκόπια, οι συγγραφείς κατάφεραν να αναπτύξουν μια θολή εικόνα συγχωνεύσεων γαλαξιών.

[Related: Two bizarre stars might have beamed a unique radio signal to Earth]

«Όσο πιο μακριά βγαίνετε στο σύμπαν, φυσικά, τόσο πιο αμυδροί είναι οι

γαλαξίες

, επειδή είναι πιο μακριά. Είναι αρκετά δύσκολο να αναγνωρίσουμε τον γαλαξία που φιλοξενεί, και αυτό έχουν κάνει».

Sarah Burke Spolaor

ένας αστρονόμος που μελετά τα FRB στο Πανεπιστήμιο της Δυτικής Βιρτζίνια, ο οποίος δεν ήταν συγγραφέας της μελέτης.

Τα FRB δεν είναι συναρπαστικά μόνο και μόνο επειδή είναι δυνατά. Για να φτάσει σε εμάς, μια έκρηξη έξω από τον Γαλαξία πρέπει να διασχίσει εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια έτη φωτός του σχεδόν άδειου χώρου μεταξύ των γαλαξιών. Στη διαδικασία, θα συναντήσουν μια εξαιρετικά αραιή διασπορά ιονισμένων σωματιδίων. Αυτό είναι το υλικό που εμποδίζει το μεγαλύτερο μέρος του σύμπαντος να είναι εντελώς άδειο – αυτό που οι αστρονόμοι αποκαλούν το διαγαλαξιακό μέσο, ​​το οποίο

μπορεί να συνιστά

όσο το ήμισυ της «κανονικής» ύλης του σύμπαντος.

«Δεν γνωρίζουμε πολλά για αυτό, γιατί είναι τόσο αδύναμο που είναι δύσκολο να εντοπιστεί», λέει

Daniele Michilli

αστρονόμος στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης, ο οποίος επίσης δεν ήταν συγγραφέας της μελέτης.

Καθώς ένα FRB διασχίζει το διαγαλαξιακό μέσο στο μακρύ του ταξίδι, τα σωματίδια προκαλούν τα ραδιοκύματα του να διασκορπιστούν, γεγονός που αφήνει δακτ

υλικά

αποτυπώματα που μπορούν να ξεχωρίσουν οι αστρονόμοι. Με αυτόν τον τρόπο, οι

επιστήμονες

μπορούν να χρησιμοποιήσουν FRB για να ερευνήσουν το διαγαλαξιακό μέσο. Περισσότερες μακρινές εκρήξεις όπως το FRB 20220610A θα μπορούσαν να επιτρέψουν στους αστρονόμους να μελετήσουν το μέσο σε μεγάλες περιοχές του σύμπαντος.

[Related: How astronomers traced a puzzling detection to a lunchtime mistake]

«Είναι πολύ συναρπαστικό, σίγουρα μια από τις σπουδαίες εφαρμογές των γρήγορων ραδιοφωνικών εκρήξεων», λέει

Ζίγκι Πλεύνης

, ένας αστρονόμος που μελετά FRB στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο, ο οποίος επίσης δεν ήταν μέλος της ομάδας των συγγραφέων. «Οι γρήγορες ραδιοφωνικές εκρήξεις αυτή τη στιγμή είναι πραγματικά το μόνο πράγμα που γνωρίζουμε ότι αλληλεπιδρά με το διαγαλαξιακό μέσο με έναν αρκετά ουσιαστικό τρόπο ώστε να μπορούμε να μετρήσουμε τις ιδιότητες».

Στο μέλλον, οι αστρονόμοι θα μπορούσαν ακόμη και να χρησιμοποιούν FRB για να μελετήσουν πώς διαστέλλεται το σύμπαν. Ωστόσο, για να αποκαλυφθεί αυτό το μυστήριο, οι αστρονόμοι θα χρειαστεί να ανιχνεύσουν FRB ακόμα πιο βαθιά στο κοσμικό παρελθόν από το FRB 20220610A. «Για πολλές εφαρμογές, δεν είναι ακόμα αρκετά μακριά», λέει ο Pleunis. «Αλλά σίγουρα είναι καλό».

Υπάρχει μια πράξη εξισορρόπησης: Σε μια αρκετά μεγάλη απόσταση, τα σωματίδια στο διαγαλαξιακό μέσο θα αποκολλήσουν ένα FRB μέχρι να διασκορπιστεί στον θόρυβο του περιβάλλοντος. Για να επιβιώσει, ένα FRB πρέπει να είναι πιο φωτεινό και πιο ενεργητικό. Με τη σειρά τους, κάνοντας απολογισμό του πόσο έχει διασκορπιστεί μια έκρηξη, οι αστρονόμοι μπορούν να εκτιμήσουν την αρχική της ενέργεια.

Υπολογίζοντας τους αριθμούς για το FRB 20220610A, διαπίστωσαν ότι ήταν η πιο ενεργητική έκρηξη που έχει δει η Γη μέχρι τώρα. (Μια άλλη πρόσφατη έκρηξη,

FRB 20201124A

βρίσκεται στην ίδια τάξη μεγέθους, αλλά το FRB 20220610A είναι ο κάτοχος του ρεκόρ.) Μια έκρηξη με τόση ενέργεια ρίχνει κάτι σαν κλειδί στην κατανόηση των αστρονόμων, όπως είναι, για το τι δημιουργεί τα FRB στην πρώτη θέση.

Και πάλι, δεν έχουμε οριστική απάντηση σε αυτό το ερώτημα. Περιπλέκοντας την ερώτηση, ορισμένα FRB είναι μεμονωμένα φλας, ενώ άλλα επαναλαμβάνουν, υπονοώντας ότι οι δύο τύποι FRB μπορεί να έχουν δύο διαφορετικές προελεύσεις. (Για το μυαλό, το FRB 20220610A φαίνεται να ήταν μια μοναδική περίπτωση. Αλλά αυτό το άλλο FRB υψηλής ενέργειας, το FRB 20201124A, φαίνεται να επαναλαμβάνεται.)

Παρόλα αυτά, οι αστρονόμοι έχουν προσομοιώσει μερικά σενάρια, που αφορούν σε μεγάλο βαθμό αστέρια νετρονίων. Ίσως τα FRB να εκραγούν κοντά στην επιφάνεια ενός αστέρα νετρονίων ή ίσως τα FRB να εκραγούν από κρουστικά κύματα μέσω του υλικού που εκτοξεύουν τα αστέρια νετρονίων.

Αλλά όταν οι συγγραφείς αυτής της εργασίας έτρεξαν τους αριθμούς με το νέο τους FRB, διαπίστωσαν ότι κανένα από αυτά τα δύο σενάρια δεν θα μπορούσε εύκολα να δημιουργήσει μια έκρηξη με τόση ενέργεια – υποδηλώνοντας ότι οι θεωρητικοί αστρονόμοι έχουν ακόμη περισσότερη δουλειά να κάνουν πριν μπορέσουν να εξηγήσουν ικανοποιητικά αυτά τα γεγονότα.

«Αυτό που με εντυπωσιάζει πάντα με τις γρήγορες εκρήξεις ραδιοφώνου είναι ότι κάθε φορά που παρατηρούμε ένα νέο, σπάει το καλούπι των προηγούμενων», λέει ο Spolaor.