Podľa vedcov môže rýchly rádiový záblesk slúžiť na meranie hmoty medzi galaxiami. Ide teda o nový spôsob, ako vážiť vesmír.
Umelecká predstava ilustrujúca dráhu rýchleho rádiového záblesku FRB 20220610A zo vzdialenej galaxie. Je tak ďaleko, že svetlo z nej k nám letí osem miliárd rokov. Záblesk FRB 20220610A je v súčasnosti najvzdialenejším známym rádiovým zábleskom. Zdroj: ESO/M. Kornmesser
Medzinárodný tím pozoroval vzdialený výtrysk rádiových vĺn, trvajúci menej než milisekundu. Tento rýchly rádiový záblesk (fast radio burst, FRB) je najvzdialenejší, ktorý sa dosiaľ podarilo pozorovať. Jeho zdroj sa našiel pomocou ďalekohľadu VLT (Very Large Telescope) Európskeho južného observatória (ESO) v galaxii takej vzdialenej, že jej svetlo k nám letelo osem miliárd rokov. Tento záblesk je jedným z najenergickejších: počas zlomku sekundy uvoľnil toľko energie, koľko Slnko vyrobí za 30 rokov.
Záblesk s názvom FRB 20220610A objavil v júni minulého roka austrálsky rádioteleskop ASKAP [1] a prekonal predchádzajúci rekord pozorovateľského tímu o 50 percent.
„Pomocou ASKAP-u, čo je pole antén, sme boli schopní presne určiť, odkiaľ záblesk prišiel,“ povedal Stuart Ryder, astronóm z Univerzity Macquarie v Austrálii a jeden z hlavných autorov štúdie, ktorá vyšla v časopise Science. „Potom sme použili ďalekohľad VLT v Čile, aby sme hľadali domovskú galaxiu [2], a zistili sme, že je staršia a vzdialenejšia než ktorýkoľvek iný známy zdroj rýchlych rádiových emisií a že pravdepodobne leží v malej skupine splývajúcich galaxií.“
Objav podľa vedcov potvrdzuje, že môžeme FRB používať na meranie chýbajúcej hmoty medzi galaxiami, teda na nový spôsob, ako vážiť vesmír.
Chýbajúca hmota je horúca a riedka
Súčasné metódy odhadu hmoty vo vesmíre dávajú rozporuplné výsledky a občas nesúhlasia so štandardným kozmologickým modelom. „Keď spočítame množstvo normálnej hmoty vo vesmíre – atómov, z ktorých sme zložení aj my –, zistíme, že o niečo viac než polovica toho, čo by dnes malo byť a čo by sme mali pozorovať, chýba,“ vysvetlil Ryan Shannon, profesor na Swinburnovej technickej univerzite v Austrálii, ďalší z autorov vedeckej práce. „Myslíme si, že chýbajúca hmota sa skrýva v priestore medzi galaxiami, ale je taká horúca a riedka, že je nemožné ju vidieť pomocou bežných metód. Rýchle rádiové záblesky sú na tento ionizovaný materiál citlivé. Aj v priestore, ktorý je takmer dokonale prázdny, vidia každý elektrón a to nám umožňuje merať množstvo hmoty medzi galaxiami,“ odhalil Shannon.
Kľúčový rýchly rádiový záblesk
Nájdenie vzdialených FRB je kľúčové na presné meranie množstva chýbajúcej hmoty vo vesmíre, ako dokázal Jean-Pierre „J-P“ Macquart v roku 2020. „J-P ukázal, že čím je rádiový záblesk ďalej, tým viac deteguje riedke hmoty. Tomuto vzťahu sa hovorí Macquartov. Zdalo sa, že niektoré nedávne záblesky sa tomuto vzťahu vymykajú, ale naše merania potvrdzujú, že Macquartov vzťah je platný na viac ako polovicu známeho vesmíru,“ uviedol Ryder.
„Kým stále nevieme, čo vytvára tieto obrovské záblesky energie, náš článok potvrdzuje, že FRB sú bežnými udalosťami vo vesmíre a že ich môžeme využiť na meranie hmoty medzi galaxiami a lepšie porozumieť štruktúre vesmíru,“ povedal Shannon.
Nové rádioteleskopy vo výstavbe
Výsledok ukazuje limit toho, čo je možné dosiahnuť s dnešnými ďalekohľadmi. Čoskoro budú mať astronómovia k dispozícii aj prostriedky na detekciu starších a vzdialenejších zábleskov, určenie ich zdrojovej galaxie a meranie chýbajúcej hmoty vesmíru. Medzinárodné observatórium SKAO (Square Kilometre Array Observatory) v súčasnosti buduje dve polia rádioteleskopov v Južnej Afrike a v Austrálii, ktoré budú schopné merať tisíce FRB vrátane tých veľmi vzdialených a nepozorovateľných súčasnými prístrojmi. Ďalekohľad ELT (ESO), 39-metrový ďalekohľad vo výstavbe v čilskej púšti Atacama, bude jedným z mála ďalekohľadov schopných pozorovať galaxie ešte vzdialenejšie než FRB 20220610A.
Poznámky
[1] Rádioteleskop ASKAP vlastní a prevádzkuje CSIRO, austrálska národná vedecká agentúra vo Wajarri Yamaji Country v Západnej Austrálii.
[2] Tím použil dáta získané prístrojmi FORS2 (FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph 2), X-shooter a HAWK-I (High Acuity Wide-field K-band Imager) na ďalekohľade VLT. V štúdii boli použité aj dáta z Keckovho observatória na Havaji (Spojené štáty americké).
Zdroj: TS ESO
(zh)
