Sciencemag.cz
Doporučujeme
Mezinárodní tým napozoroval vzdálený výtrysk radiových vln trvající méně než milisekundu. Tento rychlý rádiový záblesk (fast radio burst, FRB) je nejvzdálenější, který jsme zatím pozorovali. Jeho zdroj byl nalezen pomocí dalekohled VLT (Very Large Telescope) Evropské jižní observatoře (ESO) v galaxii tak vzdálené, že její světlo k nám letělo osm miliard let. Tento záblesk je také jedním z nejenergetičtějších; během zlomku sekundy uvolnil tolik energie, kolik Slunce vyrobí za 30 let.
Záblesk se jménem FRB 20220610A objevil v červnu minulého roku australský radioteleskop ASKAP[1] a překonal předchozí rekord pozorovatelského týmu o 50 procent.
„Pomocí ASKAPu, což je pole antén, jsme byli schopni přesně určita, odkud záblesk přišel,“ říká Stuart Ryder, astronom z Macquarie University v Austrálii a jeden z hlavních autorů studie, která dnes vychází v časopise Science. „Potom jsme použili [dalekohled ESO VLT] v Chile, abychom hledali domovskou galaxii[2], a zjistili jsme, že je starší a vzdálenější než kterýkoli jiný známý zdroj rychlých radiových emisí, a pravděpodobně leží v malé skupině splývajících galaxií.“
Objev potvrzuje, že můžeme FRB používat k měření „chybějící“ hmoty mezi galaxiemi, tedy k novému způsobu jak „vážit“ vesmír.
Současné metody odhadu hmoty ve vesmíru dávají rozporuplné výsledky a občas nesouhlasí se standardním kosmologickým modelem. „Když sečteme množství normální hmoty ve vesmíru – atomů, ze kterých jsme složeni i my – zjistíme, že o něco víc než polovina toho, co by dnes mělo být a co bychom měli pozorovat, chybí,“ říká Ryan Shannon, profesor na Swinburne University of Technology v Austrálii, další z autorů práce. „Myslíme si, že se chybějící hmota skrývá v prostoru mezi galaxiemi, ale je tak horká a řídká, že je nemožné ji vidět pomocí běžných metod.“
„Rychlé radiové záblesky jsou na tento ionizovaný materiál citlivé. I v prostoru, který je téměř dokonale prázdný, ‚vidí‘ každý elektron, a to nám umožňuje měřit množství hmoty mezi galaxiemi,“ vysvětluje Shannon.
Nalezení vzdálených FRB je klíčové k přesnému měření množství chybějící hmoty ve vesmíru, jak dokázal Jean-Pierre (‚J-P‘) Macquart v roce 2020. „J-P ukázal, že čím dále je radiový záblesk, tím více detekuje řídké hmoty; tomuto vztahu se říká Macquartův. Některé nedávné záblesky se zdály tomuto vztahu vymykat, ale naše měření potvzují, že Macquartův vztah je platný přes půlku známého vesmíru,“ říká Ryder.
„Zatímco stále nevíme, co vytváří tyto obrovské záblesky energie, náš článek potvrzuje, že FRB jsou běžnými událostmi ve vesmíru a že je můžeme využít pro měření hmoty mezi galaxiemi a lépe porozumět struktuře vesmíru,“ říká Shannon.
Výsledek ukazuje limit toho, kterého je možné dosáhnout s dnešními dalekohledy. Brzy budou mít astronomové k dispozici i prostředky pro detekci starších a vzdálenějších záblesků, určit jejich zdrojové galaxie a měřit chybějící hmotu vesmíru. Mezinárodní observatoř SKAO (Square Kilometre Array Observatory) v současnosti buduje dvě pole radioteleskopů v Jižní Africe a v Austrálii, které budou schopny měřit tisíce FRB, včetně těch hodně vzdálených a nepozorovatelných pro současné přístroje. Dalekohled ESO ELT, 39m dalekohled ve výstavbě v chilské poušti Atacama, buje jedním z mála dalekohledů schopných pozorovat galaxie ještě vzdálenější než FRB 20220610A.
Poznámky
[1] Radioteleskop ASKAP vlastní a provozuje CSIRO, australská národní vědecká agentura, ve Wajarri Yamaji Country v západní Austrálii.
Další informace
Výsledky výzkumu byly prezentovány v článku “A luminous fast radio burst that probes the Universe at redshift 1” (doi: 10.1126/science.adf2678) , který vyjde v časopise Science.
Zaujímalo by ma, na akej presne frekvencii ten burst zachytili!