A csillagászok a valaha észlelt legtávolabbi gyors rádiókitörést (FRB) azonosították, amely az univerzum történetének nyolcvan százalékát átszelve érkezett meg hozzánk. Ez a különleges jel egy apró törpegalaxisból ered, és a felfedezés jelentősen hozzájárul a kozmosz egyik legnagyobb rejtélyének, a gyors rádiókitöréseknek a megértéséhez. A kutatók meglepetésére a forrásgalaxis egy váratlanul kicsi és fiatal égitest volt, ami alapjaiban változtathatja meg az FRB-k keletkezéséről alkotott elképzeléseket.
A most azonosított, FRB 20240304B jelű kitörés az úgynevezett "kozmikus délből" származik, ami az Ősrobbanás utáni hárommilliárd évvel kezdődő időszakot jelöli, amikor a csillagkeletkezés a csúcsán járt. A jelet 2024 márciusában észlelte a dél-afrikai MeerKAT rádiótávcső-rendszer, de a forrásgalaxis megtalálása kihívást jelentett a földi teleszkópok számára. A kutatók kezdetben a legnagyobb földi teleszkópokkal próbálták felkutatni a forrást, ám sikertelenül jártak.
Végül a James Webb űrteleszkóp infravörös érzékenységére volt szükség ahhoz, hogy a forrás előtűnjön, és ekkor érte a kutatókat a legnagyobb meglepetés. A várakozásokkal ellentétben nem egy nagy, szépen formált, csillagokban gazdag galaxis tárult fel, hanem egy apró, ám aktívan csillagképző törpegalaxis. Manisha Caleb, a Sydney-i Egyetem rádiócsillagásza szerint a galaxis tömege a vártnak mindössze ezredrésze, és rendkívül fiatal, hiszen csillagainak kilencven százaléka az elmúlt harmincmillió évben keletkezett.
A gyors rádiókitörések 2007-es felfedezésük óta az asztrofizika egyik legnagyobb rejtélyét képezik, eredetüket máig homály fedi. Ezek a távoli kozmoszból érkező, mindössze ezredmásodpercig tartó rádióhullám-felvillanások szinte azonnal eltűnnek, és látszólag teljesen véletlenszerűen bukkannak fel az égbolton, ami rendkívül megnehezíti a forrásuk pontos beazonosítását.
Az FRB-k keletkezésére számos elmélet született, melyek közül az egyik legnépszerűbb modell két neutroncsillag ütközését valószínűsíti. Azonban a neutroncsillag-párok összeolvadás előtti keringése milliárd éveket vehet igénybe, ami ellentmond a most felfedezett fiatal törpegalaxis korának és jellemzőinek.
A mostani felfedezés kulcsfontosságú a kitörés eredetének megfejtésében, mivel a fiatal galaxis kora kizárja a neutroncsillag-ütközés modelljét. Ehelyett a magnetárok, a legerősebb mágneses térrel rendelkező neutroncsillagok tűnnek a legvalószínűbb forrásnak, mivel ezek néhány millió év alatt képesek kialakulni és leadni mágneses energiájukat. Egy magnetár egy egész napnyi tömeget sűrít egy San Francisco-i öböl méretű gömbbe, és rendkívül intenzív mágneses mezővel rendelkezik.
Ez a mechanizmus különösen igaz az olyan fémszegény galaxisokra, mint a most azonosított törpegalaxis, amelyekben nagy tömegű csillagok keletkeznek. Az FRB-k nem csupán rejtélyes jelenségek, hanem kozmikus szondaként is funkcionálnak, értékes információkat szolgáltatva a rajtuk áthaladó anyagról.
A jel áthaladása során a csillagközi és galaxisközi ionizált gázon a különböző frekvenciájú összetevők eltérő mértékben lassulnak, ami az úgynevezett diszperziós hatást okozza. Ez a késleltetés és a frekvenciafüggő lassulás lehetővé teszi a jel útjába eső anyag tulajdonságainak, sűrűségének és összetételének vizsgálatát.
Az FRB 20240304B konkrétan egy korábban ismeretlen, mintegy 3,5 milliárd fényévre található galaxishalmaz jelenlétét tárta fel, emellett magán viseli a Földhöz legközelebbi Virgo-halmaz ionos lenyomatát is. Eddig mindössze alig száz olyan FRB forrásgalaxisát sikerült azonosítani, melyek többsége jóval közelebb található a Földhöz, így ez a felfedezés kiemelkedő jelentőségű.
J. Xavier Prochaska, a Kaliforniai Egyetem csillagásza szerint a felfedezés megerősíti, hogy a gyors rádiókitörések már az univerzum korai szakaszában, a "kozmikus déli" időszakban is léteztek, ami korábban csak elméleti feltételezés volt. Az elméleti fizikusok közel száz modellt dolgoztak ki a jelenség magyarázatára, és a megfigyelések feladata ezek egyenkénti kizárása, ami rendkívül időigényes és aprólékos tudományos munkát igényel a jövőben.
📰 Forrás: Portfolio.hu — Eredeti cikk elolvasása