Po raz pierwszy odkryte w 2007 roku, szybkie rozbłyski radiowe to enigmatyczne, trwające milisekundy błyski promieniowania radiowego z odległego wszechświata. Ich pochodzenie pozostaje niepewne, zwłaszcza że większość z nich jest widziana raz i nigdy więcej. Astronomowie korzystający z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba NASA zlokalizowali galaktykę macierzystą najdalszego szybkiego rozbłysku radiowego (FRB), jaki do tej pory zaobserwowano. Ich odkrycie ma implikacje dla rodzaju zjawiska energetycznego, które powoduje te rozbłyski.
"To, co czyni szybkie rozbłyski radiowe interesującymi, to fakt, że nie wiemy, co je generuje. Mamy teorie dotyczące tego, które obiekty je wytwarzają, ale nie mamy jednoznacznych dowodów" – powiedziała Manisha Caleb z Uniwersytetu w Sydney, główna autorka badania opublikowanego w czwartek w czasopiśmie Science.
Zespół MeerTRAP użył teleskopu MeerKAT do wykrycia rozbłysku 4 marca 2024 roku, co doprowadziło do jego oznaczenia FRB 20240304B. Dane radiowe z tego rozbłysku sugerowały, że był on bardzo odległy, być może najdalszy jak dotąd widziany. Aby potwierdzić tę odległość, astronomowie musieliby zbadać jego galaktykę macierzystą. Chociaż bardzo precyzyjnie znali lokalizację FRB, największe naziemne teleskopy na świecie nie mogły zobaczyć żadnej galaktyki w tym miejscu na niebie. W rezultacie zespół zwrócił się ku teleskopowi Webb.
Instrument NIRCam (Near-Infrared Camera) Webba wykrył galaktykę we właściwym miejscu, a jego instrument NIRSpec (Spektrograf Bliskiej Podczerwieni) dostarczył precyzyjnego pomiaru przesunięcia ku czerwieni galaktyki: 2,148, co odpowiada czasowi zaledwie 3 miliardy lat po Wielkim Wybuchu. Zdecydowana większość dotychczas wykrytych FRB miała miejsce miliardy lat później w historii kosmosu.
Zespół odkrył, że galaktyka macierzysta FRB 20240304B nie była typowa dla innych galaktyk z FRB. Większość galaktyk FRB to masywne galaktyki tworzące gwiazdy, ale galaktyka, którą znaleźli, była 1000 razy mniej masywna niż się spodziewali.
"Myśleliśmy, że to będzie duża, ładnie uformowana galaktyka z wieloma gwiazdami, a zamiast tego była to mała galaktyka karłowa, choć aktywnie tworzyła gwiazdy," powiedział Caleb.
"Gospodarz wyróżnia się w całej próbce galaktyki, którą posiadamy. I zdecydowanie nie było to to, czego się spodziewaliśmy," powiedział Ben Stappers z Uniwersytetu w Manchesterze w Wielkiej Brytanii, współautor artykułu. "To połączenie wykorzystania projektu MeerTRAP na teleskopie MeerKAT do odkrywania i lokalizacji tych odległych rozbłysków oraz Webba do badania ich gospodarzy jest bardzo ekscytujące."
Galaktyka istniała w szczytowym okresie "kosmicznego południa" – okresu w historii wszechświata, gdy formowanie się gwiazd osiągało szczyt. Tempo powstawania gwiazd w galaktyce sugerowało, że większość jej gwiazd mogła powstać w ciągu zaledwie 30 milionów lat.
Ma to istotne znaczenie dla pochodzenia szybkich rozbłysków radiowych. Jedna z teorii sugeruje, że FRB mogą powstać w wyniku zderzenia dwóch gwiazd neutronowych. Jednak proces stopniowego zbliżania się gwiazd neutronowych wokół orbity aż do kolizji ma trwać miliardy lat. W rezultacie oczekuje się, że FRB będą powiązane ze starszymi galaktykami zawierającymi bardziej rozwinięte populacje gwiazdowe.
Druga teoria zakłada, że FRB może pochodzić z pojedynczej, młodej, silnie magnetycznej gwiazdy neutronowej zwanej magnetarem poprzez mechanizm podobny do trzęsień ziemi gwiezdnych. W takim przypadku, gdy masywna gwiazda eksploduje jako supernowa i pozostawia magnetar, FRB może nastąpić stosunkowo szybko, bez dużego opóźnienia czasowego. W rezultacie spodziewano, że FRB pojawią się także w młodszych galaktykach, takich jak gospodarz FRB 20240304B.
"Nasze badania sugerują, że jest bardzo mało prawdopodobne, aby ten FRB powstał w wyniku fuzji," powiedział Caleb.
"Nasze wyniki dodatkowo pokazują niesamowite zdolności Webb, które pozwala nam przesuwać granice poza to, co było wcześniej możliwe" – powiedziała współautorka Themiya Nanayakkara z Uniwersytetu w Sydney w Australii.
Oprócz bycia rekordzistą, nowy FRB umożliwił zespołowi poznanie miliardów lat świetlnych pozornie pustej przestrzeni między wybuchem a Ziemią.
"Szybki wybuch radia jest niemal jak kosmiczna latarka. Oświetla wszystko na drodze. Niesie ze sobą ślad wszystkiego, przez co przechodzi, więc można go użyć do śledzenia 'kosmicznej sieci' – niewidzialnej materii i struktur, które napotyka po drodze," powiedział współautor J. Xavier Prochaska z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz.
Zespół odkrył odcisk dwóch kosmicznych struktur na sygnale FRB – jedną wcześniej nieznaną gromadę galaktyk przy przesunięciu ku czerwieni 0,3 (około 3,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi) oraz pobliską gromadę Panny, która znajduje się około 54 milionów lat świetlnych od Ziemi.
W przyszłości zespół jest podekscytowany możliwością odkrycia bardziej odległych FRB. Szacują, że teleskop MeerKAT może być w stanie wykryć i zlokalizować kilka FRB rocznie przy przesunięciu ku czerwieni większemu niż 1,0, co oznacza, że istniały one ponad połowę drogi do początku wszechświata. W miarę jak uruchamiają się inne nowe radioteleskopy i instrumenty, tempo odkryć może wzrosnąć. Teleskop Webba będzie niezbędny do charakteryzowania tych odległych galaktyk gospodarzy.
Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba to wiodące na świecie obserwatorium nauk kosmicznych. Webb rozwiązuje zagadki w naszym Układzie Słonecznym, patrzy poza odległe światy wokół innych gwiazd i bada tajemnicze struktury oraz początki naszego wszechświata oraz nasze miejsce w nim. Webb to międzynarodowy program prowadzony przez NASA wraz z partnerami, ESA (Europejska Agencja Kosmiczna) i CSA (Kanadyjska Agencja Kosmiczna).
Aby dowiedzieć się więcej o Webbie, odwiedź:
Poniższe sekcje zawierają linki do pobrania obrazów i filmów z tego artykułu we wszystkich dostępnych rozdzielczościach, a następnie powiązane linki informacyjne, kontakty medialne, a jeśli są dostępne, linki do artykułów naukowych i tłumaczeń hiszpańskojęzańskich.
Źródło: NASA · Oryginalny komunikat
Powiązane wiadomości
ESA/Webb, NASA & CSA, L. Furtak, S. FujimotoGalaktyki w kosmicznym domu luster
Obraz: To zdjęcie miesiąca z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba NASA/ESA/CSA przedstawia galaktyki w wielkich szczegółach, które zostały zdeformowane i pomnożone, jakby weszły do domu luster. Olśniewające złote galaktyki…
ESA/Webb, NASA & CSA, F. Peißker, J. Lu, F. Yusef-Zadeh, N. B. Sabha, C. Chan · CC BYInformacja naukowa: Webb ujawnia, że pył i woda przetrwały w ekstremalnych warunkach wokół centralnej czarnej dziury Drogi Mlecznej
Korzystając z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba NASA/ESA/CSA, MIĘDZYNARODOWY ZESPÓŁ ASTRONOMÓW ODKRYŁ, ŻE PYŁ I WODA MOGĄ POWSTAWAĆ I PRZETRWAĆ ZASKAKUJĄCO BLISKO SUPERMASYWNEJ CZARNEJ DZIURY W CENTRUM NASZEJ GALAKTYKI…
NASA, ESA, Michael Jones (California Institute of Technology); Image Processing: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)Hubble Szpieguje Spiralną Krawędź NASA
To zdjęcie z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a NASA przedstawia położoną z boku, pośrednią galaktykę spiralną NGC 1827, położoną około 37 milionów lat świetlnych w gwiazdozbiorze Kolumby, Gołębia.
Zamień ciekawość w pierwszą obserwację
Konto daje dostęp do pełnego Kalendarium, własnego dziennika, zestawów sprzętu i galerii.
Dodaj komentarz
Musisz się zalogować, aby móc dodać komentarz.