Skąd pochodzą FRB? Naukowcy mają pewną sugestię, ale coś się tu nie zgadza

FRB, czyli szybkie błyski radiowe, są regularnie obserwowane przez astronomów. Ale skąd właściwie pochodzą? Ten, kto rozwiąże tę zagadkę, prawdopodobnie zostanie kolejnym laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki.
Potrafimy wykrywać FRB, ale nie wiemy, skąd pochodzą /Fot. Pixabay

Potrafimy wykrywać FRB, ale nie wiemy, skąd pochodzą /Fot. Pixabay

Astronomowie Caltech wykorzystali intensywny szybki błysk radiowy (FRB) pochodzący z pobliskiej galaktyki do zbadania halo gazowego otaczającego Drogę Mleczną. Przypomina to nieco świecenie latarką przez mgłę, aby zweryfikować, jak jest ona gęsta – im więcej jest materii, tym światło bardziej się rozprasza. Wyniki są pod pewnymi względami zaskakujące.

Czytaj też: Skąd się biorą FRB? Przełomowe eksperymenty na tropie tajemniczych sygnałów

Okazuje się, że Droga Mleczna ma znacznie mniej “zwykłej” (tzw. barionowej) materii niż oczekiwano. To z kolei woda na młyn dla zwolenników teorii mówiących o regularnych wyrzutach materii z galaktyk przez wiatry gwiazdowe, eksplozje supernowych i supermasywne czarne dziury. Mówiąc wprost: nasza galaktyka ma naprawdę “burzliwe” życie.

Wyniki te silnie wspierają scenariusze przewidywane przez symulacje formowania się galaktyk, w których procesy sprzężenia zwrotnego wyrzucają materię z halo galaktyk. Jest to fundamentalne dla formowania się galaktyk, dzięki czemu materia jest wrzucana i wydmuchiwana z galaktyk w cyklach. Dr Vikram Ravi z Caltech

Skąd pochodzą FRB?

Ustalenia astrofizyków z Caltech, opisane w The Astrophysical Journal, nie miałyby racji bytu, gdyby nie Caltech’s Deep Synoptic Array (DSA), czyli przegląd nieba skupiający się na FRB, które pochodzą z głębi kosmosu. Pierwszy szybki błysk radiowy odkryto w 2007 r., a od tego momentu wykrywa się ich setki.

Czytaj też: FRB 190520 – kosmiczny noworodek. Tworzy więcej pytań niż odpowiedzi

Niestety, w przypadku FRB częstym problemem jest ustalenie, skąd pochodzą. Astronomowie wciąż nie znają pełnej palety obiektów, które mogą je wywoływać, a jest to konieczne do badania rozmieszczenia materii barionowej we Wszechświecie. Z kilkuset odkrytych do tej pory FRB, tylko 21 zostało przypisanych do znanych galaktyk. Dzięki DSA, który działa niecały rok, już wskazano lokalizacje 30 nowych błysków.

Na początku byliśmy zdziwieni, dlaczego odkrywamy tak wiele FRB, ale wszystko sprowadza się to do odpowiedniej inżynierii anten i detektorów. Teraz rzadko zdarza nam się coś przeoczyć. Dr Vikram Ravi

Poprzednie badania wskazywały, że źródłem FRB mogą być gwiazdy neutronowe emitujące ekstremalne pole magnetyczne, zwane magnetarami. W 2020 roku kilka teleskopów, w tym Caltech’s STARE2 (Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2), uchwyciło magnetara, który wystrzelił intensywny FRB w naszej własnej galaktyce. Nowe obserwacje DSA pokazują jednak, że FRB pochodzą z różnych galaktyk, w tym ze starszych galaktyk w bogatych gromadach. Jeżeli FRB są emitowane przez magnetary, to powstają one poprzez wiele potencjalnie nieznanych ścieżek.

Magnetary, takie jak te w Drodze Mlecznej, powstają podczas epizodów intensywnego formowania się gwiazd. Znalezienie FRB z galaktyk, które w większości przestały tworzyć gwiazdy było zaskakujące. Dr Vikram Ravi

Warto wspomnieć, że w przyszłości DSA będzie jeszcze potężniejszym instrumentem, gdy zostaną uruchomione dodatkowe anteny radiowe – na razie działają 63 z 110 planowanych.