Egy lépéssel közelebb a kozmikus füttyszó forrásához

Először sikerülhetett rádiókitöréshez társuló gammasugarakat megfigyelni, ami jelentős segítséget nyújthat abban, hogy a tudósok meghatározzák a titokzatos rádiójelek forrásait.

A gyors rádiókitörés (Fast Radio Burst, FRB) néven ismert rendkívül nagy energiájú jelenségekről már 2007 óta tudnak a csillagászok. Ezek olyan rövid jelek, amelyek csupán néhány ezredmásodpercig tartanak, és távoli galaxisokból származhatnak. Eredetük a tudomány jelenlegi állása szerint ismeretlen. A 9 évvel ezelőtt érzékelt első FRB annak idején annyira erős és furcsa jelnek számított, hogy a kutatók egy ideig nem is gyanakodtak kozmikus eredetre, azt feltételezték, hogy csupán a kutatóeszközeik űznek furcsa játékot velük. Később kiderült, hogy nem ez a helyzet, és valóban a világűrből érkeznek a szignálok.

Bár valószínűleg napi szinten mintegy 2000 rádiókitörés történhet, 2016 februárjáig csupán néhány ilyen jellegű eseményt (egészen pontosan 17-et) sikerült megfigyelni, azokat is rádióhullám-kitörések formájában. Most azonban úgy tűnik először sikerült FRB-hez tartozó hatalmas gammakitöréseket is kiszúrni.

Ha a felfedezést megerősítik, nagy lépést tesznek a kutatók afelé, hogy megismerjék a rejtélyes rádiójelek forrásait.

A Parkes Rádióteleszkóp Forrás: Wikimedia Commons

Kozmikus füttyszó

Az FRB-ket általában „kozmikus füttyszóként" is szokta emlegetni a szakma – állítja a Science Alert tudományos portál cikke. Ezeket a „fütyüléseket" csak rádióteleszkópokkal hallani, megfigyelni viszont még nem sikerült őket semmivel, lévén nem észleltek rádiókitöréseket kísérő röntgensugarakat, vagy látható fényt. Csakis akkor detektálhatják őket, ha a rádiótávcsöveket a megfelelő helyre fordítjuk a megfelelő időpontban.

Hangfájllá alakítva így hangzik egy FRB

Kellett a szerencse is

A tudósok évek óta küzdenek azért, hogy a rádiókitörések forrásait megismerjék, és az új eredményeknek köszönhetően egy lépéssel közelebb kerülhettek a megoldáshoz. A Pennsylvania Állami Egyetem munkatársa James DeLaunay és kollégái a NASA Swift űrteleszkópját használták fel a rejtély megoldásához.

Persze kellett a szerencse is, hiszen a Swift űrtávcső 2013. november 4-én pontosan az égboltnak azt a pontját figyelte, amelyet az ausztrál Parkes obszervatórium is. Ezen a napon a rádióteleszkóp FRB-t észlelt és miután DeLaunay visszanézte az adatokat, kiderült, hogy a Swift űrtávcső gammakitörést detektált ugyanabban az időpontban és ugyanazon a helyen, ahol az FRB-t észlelte a Parkes obszervatórium.

Forrás: Jingchuan Yu, Beijing Planetarium

A rádiókitöréshez (FRB 131104) tartozó gammakitörés nagyjából 2-6 percig tarthatott (az FRB csupán a másodperc törtrészéig). Ugyancsak feltűnőnek számított a gammakitörés ereje, mely a kutatók szerint messze felülmúlta a szupernóva-kitörések által kibocsátott energiát.

Az eddigi teóriák

Az FRB és a hozzá tartozó gammakitörés megfigyelése egy újabb lépést jelent a rádiókitörések forrásainak meghatározása felé. A felfedezés előtt két uralkodó hipotézis létezett arról, hogyan keletkezhetnek gammasugarak rádiókitörések során. Az egyik, hogy a szignálokat magnetárok kitörései produkálják. A magnetár egy olyan neutroncsillag, amelynek rendkívül erős a mágneses tere, és ez a tér hozza létre az óriási mennyiségű elektromágneses sugárzást, mely részben röntgen-, részben gamma tartományba esik.

A másik lehetőség, hogy az FRB-k akkor jönnek létre, ha neutroncsillagok ütköznek és ennek nyomán fekete lyukak jönnek létre. A most nyilvánosságra hozott adatok – figyelembe véve a gammasugarak által kibocsátott energiát és az esemény hosszabb időtartamát - az utóbbi elméletet támogatják - állítják a cikkben megszólaltatott szakemberek. Létezik egy harmadik opció is, amely különleges szupernóvákat feltételez az FRB-k mögött, illetve szupermasszív fekete lyukak működése sem zárható ki lehetséges forrásként.

Forrás: NASA/JPL-Caltech

Sajnos a válasz megtalálását hátráltatja, hogy nem állnak rendelkezésre megfelelő modellek, ráadásul a most ismertetett felfedezést is meg kell erősíteni. A szakértők ennek ellenére izgatottak és azt sem tartják kizártnak, hogy különféle típusú rádiókitöréseket találnak a jövőben (más hullámhosszú elektromágneses sugárzásokat is vizsgálni fognak).

Az eredményeket az Astrophysical Journal Letters című szakfolyóiratban közölték.