Astronomii au observat cea mai puternică explozie radio rapidă provenind dintr-o galaxie apropiată. Aceasta ar putea ajuta la rezolvarea unui mister cosmic de lungă durată

Observațiile acestui fenomen, un puternic flash de unde radio care durează doar aproximativ o milisecundă, ar putea arunca lumină asupra unuia dintre cele mai misterioase fenomene cosmice studiate vreodată.

Exploziile radio rapide, sau FRB, au fost descoperite pentru prima dată în 2007, dar sursele lor exacte rămân necunoscute. De la identificarea lor, astronomii au urmărit originea exploziilor în speranța de a aduna indicii despre ceea ce le declanșează și le trimite în cosmos.

Astronomii au observat FRB 20250316A, poreclit „RBFLOAT” pentru „Radio Brightest FLash Of All Time” (Cea mai strălucitoare explozie radio din toate timpurile), pe 16 martie, potrivit CNN.

Semnalul a fost localizat în galaxia NGC 4141, la aproximativ 130 de milioane de ani-lumină distanță de Pământ. Detaliile detectării, realizate cu ajutorul experimentului canadian de cartografiere a intensității hidrogenului (CHIME) și a noului său sistem de telescoape mai mici, numit Outriggers, au fost publicate joi în revista The Astrophysical Journal Letters.

„Cu ajutorul CHIME Outriggers, reușim în sfârșit să surprindem aceste semnale cosmice efemere în timp real, restrângând locațiile lor nu numai la galaxii individuale, ci chiar la medii stelare specifice”, a declarat într-un comunicat Amanda Cook, autoarea principală a studiului, cercetătoare postdoctorală Banting la Institutul Spațial Trottier și Departamentul de Fizică al Universității McGill.

Observațiile adaugă dovezi unei teorii de vârf

După detectarea exploziei, oamenii de știință au folosit telescopul spațial James Webb pentru a mări imaginea locului de origine. Observațiile adaugă dovezi unei teorii de vârf conform căreia magnetarii, sau rămășițele puternic magnetizate ale stelelor moarte, ar putea fi o sursă de explozii radio rapide. Un studiu despre observațiile ulterioare ale lui Webb a fost publicat joi în The Astrophysical Journal Letters.

Noile informații obținute din ambele studii ar putea fi folosite și pentru a ajuta astronomii să rezolve un alt mister cheie legat de exploziile radio rapide, determinând dacă acestea au un model repetitiv, precum o bătaie cosmică a inimii, sau dacă există diferite tipuri de explozii radio care eliberează un semnal bombastic singular înainte de a tăcea.

Un CHIME la momentul potrivit

Radiotelescopul CHIME din apropierea orașului Penticton, Columbia Britanică, de la Observatorul Radio Astrofizic Dominion, a permis astronomilor, în ultimii șapte ani, să detecteze mii de explozii radio rapide atunci când acestea ajung pe Pământ după ce au călătorit prin cosmos.

La începutul acestui an s-au finalizat lucrările pentru punerea în funcțiune a sistemului Outriggers în British Columbia, Virginia de Vest și California, cu scopul de a localiza cu o precizie sporită locațiile specifice ale exploziilor radio rapide. Sistemul Outriggers combină capacități de localizare precisă cu un câmp vizual larg, a declarat Wen-fai Fong, coautor al studiului CHIME și profesor asociat de fizică și astronomie la Weinberg College of Arts and Sciences al Universității Northwestern.

Astronomii au avut ocazia să testeze capacitățile „revoluționare” ale rețelei în martie, la doar câteva luni după ce Outriggers a fost pus în funcțiune, a spus Fong.

RBFLOAT a eliberat la fel de multă energie cât produce Soarele în patru zile, dar în mai puțin de o secundă.

Telescoapele Outrigger au permis echipei să localizeze cu precizie punctul de origine al exploziei radio rapide într-o regiune cu o diametru de aproximativ 45 de ani-lumină, o zonă mai mică decât un roi de stele. Precizia localizării este similară cu identificarea unei monede de 25 de cenți de la o distanță de aproximativ 100 de kilometri (62 mile), a spus Cook.

Mărirea imaginii unui braț galactic

Observațiile ulterioare efectuate cu telescopul MMT de 6,5 metri din Arizona și cu telescopul Keck II Cosmic Web Imager din Hawaii au revelat că RBFLOAT provenea din brațul spiralat al unei galaxii, care este plin de regiuni de formare a stelelor. Dar acesta a luat naștere în apropierea unei regiuni de formare a stelelor, și nu în interiorul acesteia.

Unele explozii radio rapide anterioare par să fi provenit de la magnetari, sau stele neutronice rotative puternic magnetizate care emit unde radio. Oamenii de știință au emis de mult ipoteza că stelele neutronice, rămășițe ultradense ale nucleului rămase în urma exploziei stelelor masive, ar putea fi originea exploziilor radio rapide.

Magnetarii se formează de obicei când gravitația determină o stea gigantică să se prăbușească asupra ei însăși. Iar regiunile de formare a stelelor sunt locurile în care se găsesc magnetarii tineri.

Faptul că explozia a fost localizată într-o regiune situată în afara unui grup de stele în formare ar putea sugera că „magnetarul a fost expulzat din locul său de naștere sau că s-a născut chiar în locul FRB, departe de centrul grupului”, a declarat coautorul studiului, Yuxin (Vic) Dong, student la masterat și cercetător la Fundația Națională pentru Știință în cadrul departamentului de fizică și astronomie al Universității Northwestern.

Repetarea semnalelor

Studierea împrejurimilor imediate în care apar explozii radio rapide repetate și nerepetate poate ajuta astronomii să determine ce cauzează repetarea semnalelor, a spus Fong.

Deși se știe că multe explozii radio rapide repetă pulsațiile pe parcursul a câteva luni, RBFLOAT nu a emis niciun semnal repetat în sutele de ore de după observarea inițială.

RBFLOAT este primul impuls nerepetitiv localizat cu o astfel de precizie, a spus Sunil Simha, coautor al studiului CHIME și cercetător postdoctoral Brinson la Centrul pentru Explorare și Cercetare Interdisciplinară în Astrofizică al Universității Northwestern și la Departamentul de Astronomie și Astrofizică al Universității din Chicago.

„Deoarece acesta reprezintă primul FRB nerepetitiv cu mediul său local complet cartografiat, rămâne de văzut dacă altele vor urma acest exemplu sau dacă acesta a fost un caz izolat”, a spus Fong.

Rezultatele ambelor studii oferă informații utile pentru a răspunde la întrebarea dacă toate exploziile radio rapide se repetă în cele din urmă, a spus Liam Connor, profesor asistent de astronomie la Universitatea Harvard. Connor a studiat fenomenul în trecut, dar nu a fost implicat în niciunul dintre studii.

Telescopul CHIME și Outriggers continuă să monitorizeze cerul pentru a vedea dacă alte explozii radio rapide care nu se repetă emit un alt semnal. Se preconizează că rețeaua de telescoape va ajuta la localizarea a sute de explozii radio rapide pe an. Iar echipa va continua să monitorizeze RBFLOAT în cazul în care va avea o altă explozie.