Misterija brzih radijskih pražnjenja (FRB-ova) upravo je postala malo čudnija.
Tim astronoma je pratio prasak nazvan FRB 20190208A natrag do daleke galaksije koja ga je izbacila – i pronašli su sićušnu, blijedu patuljastu galaksiju koja se čini više od pola puta preko vidljivog svemira.
To je stvarno neobično mjesto za pronalaženje jednog od ovih tajanstvenih signala i potvrđuje da su mnogo složeniji nego što trenutno razumijemo.
"Čini se da su većina galaksija domaćina brzih radio eksplozija masivne galaksije u kojima se stvaraju zvijezde – što možda implicira da većinu FRB-ova proizvode magnetari formirani od supernova kolapsa jezgre", rekao je astronom Danté Hewitt sa Univerziteta u Amsterdamu za ScienceAlert.
"Međutim, blijedost galaksije domaćina FRB 20190208A implicira da je to jedna od najmanje masivnih galaksija domaćina FRB-a koje smo ikada vidjeli – tako da je to definitivno bilo iznenađujuće!"
Brzi radijski izboji intrigantna su kozmička zagonetka. To su golemi šiljci radio valova koji se pojavljuju u promatranjima radioteleskopa, traju samo milisekunde, ali ispuštaju u tom vremenu onoliko energije koliko 500 miliona Sunca.
Većina njih planu samo jednom, nasumično, što ih čini nemogućim za predviđanje i vrlo teškim za praćenje izvora. Neki su, međutim, ponovni prijestupnici, koji nastavljaju ispuštati signale, ponekad nasumično, ponekad u vremenskom obrascu. Njima je obično malo lakše ući u trag jer ih astronomi mogu promatrati i pomnije proučavati.
Trenutno ne znamo dobro šta ih čini. Sve je više dokaza da su erupcije magnetara krivci za barem neke od njih; ali različiti načini na koje FRB-ovi mogu predstaviti pokazuju da nemamo cijelu priču. Gledanje odakle dolaze jedan je od načina da se popune neke od praznina.
Ovo nas dovodi do FRB 20190208A, ponavljajućeg praska koji je prvi put otkriven u februaru 2019. Hewitt i njegove kolege koristili su se radioteleskopima kako bi promatrali mjesto praska ukupno 65,6 sati. U tom su vremenu, između februara 2021. i augusta 2023., još dva puta uhvatili izvor u pucanju.
Ove informacije su im omogućile da tačno odrede njegovu lokaciju na nebu. Zatim su upotrijebili optičke teleskope za promatranje dubokog neba kako bi vidjeli kakva bi galaksija tamo mogla vrebati.
"Naši prvi pokušaji identificiranja galaksije domaćina nisu otkrili izvor na poziciji FRB-a. Bili smo malo zbunjeni", rekao je Hewitt.
"Postoji nekoliko mogućih objašnjenja u takvom slučaju, ali naizgled 'bez domaćina' FRB-ovi su prilično rijetki (budući da se čini da je većina FRB izvora u masivnim galaksijama). Ali onda, kada smo vidjeli slike s Gran Telescopio Canarias, dogodio se vrlo uzbudljiv trenutak 'Oh vau! Pogledaj! Zapravo postoji slabašna mrlja tačno na mjestu odakle izboji dolaze'."
Patuljaste galaksije je teško vidjeti, što je samo pogoršano udaljenošću. Budući da je ovaj tako slab, istraživači nisu mogli izvesti pouzdano mjerenje udaljenosti; ali, gledajući način na koji se radio-svjetlo FRB-a raspršilo dok je putovalo kroz svemir, moglo bi se raditi o vremenu putovanja svjetlosti od nekih 7 milijardi godina.
To bi FRB 20190208A učinilo jednim od najudaljenijih FRB-ova ikada otkrivenih, što je vrlo zgodno. Ali identitet malene galaksije je ono što doista budi maštu.
"Ova galaksija domaćin je najvjerovatnije 10-100 puta blijeđa od velike većine drugih galaksija domaćina FRB-a, možda na razini Magellanovih oblaka", rekao je Hewitt.
"Prirodno, patuljaste galaksije poput ovih ne sadrže puno zvijezda u svemiru. Dakle, pronalazak FRB-a u takvoj galaksiji može ukazivati na to da postoje okolišni uvjeti (npr. metalnost: je li plin čisti vodik ili ne) koji pogoduju proizvodnji (nekih) izvora FRB-a."
Do sada je lokaliziran samo mali broj FRB-ova. Ono što je zanimljivo jest da je više FRB-ova koji se ponavljaju pronađeno u patuljastim galaksijama nego FRB-ova koji se ne ponavljaju. Ovo bi mogla biti pristranost promatranja; ali to bi alternativno moglo značiti da su uvjeti u patuljastim galaksijama nekako pogodniji za proizvodnju ponavljajućih FRB-ova.
Patuljaste galaksije, objasnio je Hewitt, poznate su kao domaćini nekih od najmasivnijih zvijezda u svemiru zbog svoje niske metalnosti. Kada ove zvijezde umru, one ne odlaze tiho, dižući nebo u zrak u supernovama kolapsa jezgre. Te kolabirane jezgre zatim postaju visoko magnetizirane neutronske zvijezde ili magnetari.
"Pronalaženje ponavljajućih FRB izvora u patuljastim galaksijama stoga potencijalno povezuje te ponavljajuće FRB izvore s masivnim zvjezdanim precima", rekao je Hewitt. "To je pomalo poetično. Kada najmasivnije zvijezde umru, one oslobađaju neke od najenergičnijih eksplozija u Svemiru; a onda možda ostaci tih eksplozija nastave vrištati u prazninu, opetovano proizvodeći FRB-ove."
Nismo još sasvim na tački u kojoj možemo riješiti ovu fascinantnu zagonetku. Ali sve smo bliže. Ovakva otkrića nas vode, korak po mukotrpan korak, prema potpunom razumijevanju onoga što stoji iza ovih divljih, ogromnih eksplozija na nebu.
"To je također pomalo upozoravajuća priča za budućnost", rekao je Hewitt za ScienceAlert.
"Priča o FRB 20190208A govori nam da ćemo, kako bismo čvrsto povezali FRB s galaksijom domaćinom, ponekad trebati i vrlo preciznu poziciju iz radio nizova, kao i vrlo duboke slike korištenjem najvećih optičkih teleskopa koje trenutno imamo na raspolaganju. To jednostavno nije nešto što se još može učiniti za hiljade izvora."