Een snelle, mysterieuze radio-explosie die 8 miljard jaar heeft geduurd om de aarde te bereiken

Meld u aan voor de wetenschapsnieuwsbrief Wonder Theory van CNN. Verken het universum met nieuws over fascinerende ontdekkingen, wetenschappelijke vooruitgang en meer.

CNN
—

Astronomen hebben een mysterieuze uitbarsting van radiogolven ontdekt die er 8 miljard jaar over deed om de aarde te bereiken. De snelle radioflits is een van de meest verre en energieke explosies die ooit zijn waargenomen.

Snelle radio-uitbarstingen, of FRB’s, zijn intense, milliseconden lange uitbarstingen van radiogolven van onbekende oorsprong. De eerste FRB werd in 2007 gedetecteerd en sindsdien zijn honderden van deze snelle kosmische flitsen gedetecteerd die afkomstig zijn van verre punten in het heelal.

De explosie, genaamd FRB 20220610A, duurde minder dan een milliseconde, maar in die fractie van een moment kwam er het equivalent van de energie-uitstoot van onze zon over een periode van dertig jaar vrij, volgens een onderzoek dat donderdag in het tijdschrift werd gepubliceerd. Wetenschappen.

Veel FRB’s zenden extreem heldere radiogolven uit die maximaal enkele milliseconden duren voordat ze verdwijnen, waardoor FRB’s moeilijk waar te nemen zijn.

Radiotelescopen hebben astronomen geholpen deze snelle kosmische flitsen te volgen, waaronder de ASKAP-radiotelescooparray, gelegen in het Wagari-Yamaji-district van West-Australië. Astronomen gebruikten ASKAP om snelle radioflitsen in juni 2022 te detecteren en te bepalen waar ze vandaan kwamen.

“Met behulp van ASKAP’s reeks (radio)schotels konden we de bron van de explosie vaststellen”, zei Dr. Stuart Ryder, co-auteur van de studie en astronoom aan de Macquarie University in Australië, in een verklaring. “Vervolgens gebruikten we de Very Large Telescope van de European Southern Observatory in Chili om naar het bronstelsel te zoeken, en ontdekten dat het ouder en (verder) verwijderd was dan enige andere FRB die tot nu toe was gevonden en waarschijnlijk binnen een kleine groep van samensmeltende sterrenstelsels.”

Het onderzoeksteam volgde de explosie tot wat lijkt op een groep van twee of drie sterrenstelsels die bezig zijn met samensmelten, op elkaar inwerken en nieuwe sterren vormen. Dit resultaat komt overeen met de huidige theorieën die suggereren dat snelle radio-uitbarstingen afkomstig kunnen zijn van magnetars, of hoogenergetische objecten die worden geproduceerd door sterexplosies.

Wetenschappers geloven dat snelle radio-uitbarstingen een unieke methode kunnen zijn die kan worden gebruikt om het universum te ‘wegen’ door materie te meten tussen sterrenstelsels waarvan het lot onbekend blijft.

“Als we de hoeveelheid natuurlijke materie in het universum tellen – de atomen waaruit we allemaal bestaan ​​– ontbreekt meer dan de helft van wat er vandaag de dag zou moeten zijn”, zegt Ryan Shannon, co-auteur van de studie en professor aan de Swinburne Universiteit. . Technologie Australië, in een verklaring. ‘We denken dat de ontbrekende materie zich in de intergalactische ruimte verbergt, maar het kan zo heet en diffuus zijn dat het met normale technieken onmogelijk te zien is.’

Tot dusver zijn de resultaten van de huidige methoden die worden gebruikt om de massa van het heelal te schatten niet met elkaar eens, wat erop wijst dat de schaal van het hele heelal er niet in is opgenomen.

“Snelle radio-uitbarstingen detecteren dit geïoniseerde materiaal,” zei Shannon. “Zelfs in een ruimte die bijna helemaal leeg is, kunnen ze alle elektronen zien, en hierdoor kunnen we de hoeveelheid materiaal tussen sterrenstelsels meten.”

Deze methode om snelle radio-uitbarstingen te gebruiken om ontbrekende materie te detecteren, werd gedemonstreerd door De overleden Australische astronoom Jean-Pierre Macquart in 2020.

“JP liet zien dat hoe (verder weg) de snelle radio-uitbarsting is, hoe meer intergalactisch het gedetecteerde gas zich verspreidt. Dit staat nu bekend als de Macquart-relatie”, zei Ryder. “Sommige recente snelle radio-uitbarstingen lijken dit te hebben doorbroken. relatie.
Onze metingen bevestigen dat de relatie van Macquart geldt voor meer dan de helft van het bekende universum.

Bijna 50 snelle radioflitsen zijn terug te voeren naar hun oorsprong, waarvan ongeveer de helft werd gevonden met behulp van ASKAP.

‘Hoewel we nog steeds niet weten wat deze enorme energie-uitbarstingen veroorzaakt, bevestigt het artikel dat snelle radio-uitbarstingen veel voorkomende gebeurtenissen in het universum zijn en dat we ze kunnen gebruiken om intergalactische materie te detecteren en de structuur van sterrenstelsels beter te begrijpen. .” Het universum,’ zei Shannon.

Astronomen zeiden dat ze hopen dat toekomstige radiotelescopen, die momenteel in aanbouw zijn in Zuid-Afrika en Australië, de detectie van duizenden snelle radio-uitbarstingen op grotere afstanden mogelijk zullen maken.

“Het feit dat snelle radioflitsen zo vaak voorkomen, is ook verrassend”, zegt Shannon. “Het laat zien hoe veelbelovend dit veld kan zijn, omdat je het niet alleen voor 30 uitbarstingen doet, maar voor 30.000 uitbarstingen, een nieuwe kaart van de structuur van het universum maakt en deze gebruikt om grote vragen te beantwoorden.” “Over kosmologie.”