Iz globin vesolja je na Zemljo prispel skrivnosten signal, ki bega astronome.
Iz globin vesolja je do Zemlje pripotoval radijski signal, ki je svojo pot začel pred več kot desetimi milijardami let. Trajal je le delček sekunde, vendar je v sebi nosil tolikšno količino energije, da je nemudoma pritegnil pozornost astronomov. Mednarodni raziskovalni skupini je uspelo zaznati enega najbolj oddaljenih radijskih izbruhov doslej, s pomočjo vesoljskega teleskopa James Webb pa so znanstveniki odkrili tudi galaksijo, iz katere izvira.
Odkritje, predstavljeno v ugledni znanstveni reviji Science, ponuja redek vpogled v čas, ko je bilo vesolje staro komaj približno tri milijarde let. Radijski izbruh z oznako FRB 20240304B je namreč nastal v obdobju, ko Sonce in Zemlja sploh še nista obstajala!
Signal so najprej zaznali z radijskim teleskopom MeerKAT v južnoafriški provinci Severni Cape. Gre za sistem radijskih anten, zasnovan za natančno opazovanje oddaljenih nebesnih pojavov. Toda sama zaznava ni zadostovala za odgovor na najpomembnejše vprašanje: od kod je signal pravzaprav prišel?
Astronom Themiya Nanayakkara z univerze v Sydneyju je za britanski časnik The Guardian poudaril, da v času nastanka signala nista obstajala niti Zemlja niti Sonce. Radijski valovi so torej svojo pot začeli milijarde let pred nastankom našega Osončja.
Kaj lahko v nekaj milisekundah sprosti toliko energije?
Pojav, ki so ga zaznali znanstveniki, spada med tako imenovane hitre radijske izbruhe oziroma FRB (Fast Radio Bursts). To so izjemno kratki in intenzivni izbruhi radijskega valovanja, ki trajajo le nekaj milisekund, pri tem pa lahko sprostijo toliko energije, kolikor je Sonce odda v več mesecih ali celo letih.
Astronomi jih raziskujejo od leta 2007, ko je ameriški astrofizik Duncan Lorimer v starejših arhivskih podatkih odkril prvi takšen pojav. Od takrat znanstveniki poskušajo ugotoviti, kateri procesi v vesolju lahko povzročijo tako silovite, a izjemno kratkotrajne izbruhe.
Ena najbolj uveljavljenih razlag njihov nastanek povezuje z magnetarji. Gre za posebno vrsto nevtronskih zvezd z izredno močnimi magnetnimi polji, ki običajno nastanejo po eksploziji masivne zvezde oziroma supernovi. Kljub temu znanstveniki še niso dokončno pojasnili izvora vseh zaznanih hitrih radijskih izbruhov.
Signali razkrivajo tudi tisto, česar teleskopi ne vidijo
Njihova znanstvena vrednost pa ni omejena zgolj na vprašanje nastanka. Radijski izbruhi lahko astronomom pomagajo tudi pri raziskovanju snovi, razpršene po ogromnih prostranstvih vesolja. Ko radijski valovi potujejo skozi medgalaktični prostor, nanje vpliva ionizirana plazma. Nižje radijske frekvence se zaradi tega širijo nekoliko počasneje kot višje, zato posamezni deli istega signala do Zemlje prispejo z majhnim časovnim zamikom.
Prav iz teh razlik lahko raziskovalci sklepajo, skozi koliko snovi je signal potoval in kako daleč je njegov izvor. Na ta način dobijo informacije o delcih, ki jih z običajnimi teleskopi izjemno težko zaznajo. Astrofizik Matthew Bailes z avstralske univerze Swinburne je hitre radijske izbruhe opisal kot svojevrstno metodo za štetje atomov v vesolju na velikanskih razdaljah. Njegova kolegica Sara Webb je pojasnila, da vsak takšen signal omogoča merjenje količine snovi vzdolž poti, ki jo je prepotoval do Zemlje.
Od prvega odkritja leta 2007 so astronomi zabeležili že več kot 10.000 hitrih radijskih izbruhov. Nekateri se ponavljajo, drugi pa se pojavijo samo enkrat, kar dodatno otežuje razumevanje njihovega izvora. Za zdaj ni znano, ali se bo iz galaksije, v kateri je nastal FRB 20240304B, proti našemu Osončju usmeril še kakšen podoben izbruh. To bodo lahko pokazala šele prihodnja opazovanja.
Medtem znanstveniki nadaljujejo podrobno analizo že zbranih podatkov. Prav signali, ki so milijarde let potovali skozi vesolje, bi namreč lahko pomagali odgovoriti na eno temeljnih vprašanj sodobne astronomije: kako je bila snov razporejena v zgodnjem vesolju in kako so iz nje nastajale prve galaksije.
