FRB 20240304B: najudaljeniji radio-blesak iz male galaksije

Međunarodni tim astronoma, u kome su istraživači sa univerziteta u Mančesteru, Oksfordu i Sidneju, odredio je poreklo najudaljenijeg brzog radio-blesaka (FRB) zabeleženog do sada, a rad je ovih dana objavljen u časopisu Science. Signal FRB 20240304B radio-teleskop MeerKAT u Južnoj Africi uhvatio je 4. marta 2024, a njegovu matičnu galaksiju pronašao je svemirski teleskop Džejms Veb.

Brzi radio-bleskovi traju nekoliko milisekundi. Prvi put su otkriveni 2007. godine, a od tada ih je zabeleženo više od 10.000. Neki se ponavljaju, drugi se pojave samo jednom. Prema opisu u Mondu, u tih nekoliko milisekundi oslobode energiju koju Sunce proizvede za mesece, pa i godine. Njihovo poreklo i dalje nije razjašnjeno.

Kako je pronađena matična galaksija?

Blesak je detektovao tim MeerTRAP, koji u centru Džodrel Benk predvodi Ben Stapers sa Univerziteta u Mančesteru. Prema podacima iz Universe Today, pretrage opservatorijama sa Zemlje i po arhivskim snimcima nisu dale rezultat. Galaksiju su pronašli tek instrumenti NIRCam i NIRSpec na Džejms Vebu, koji su dali i spektroskopski crveni pomak od z = 2,148 uz odstupanje od 0,001. To odgovara trenutku oko tri milijarde godina posle Velikog praska.

Mera disperzije signala, odnosno koliko su ga slobodni elektroni u svemiru razvukli i usporili, iznosi oko 2.330 pc cm⁻³. Rad nosi naslov „A fast radio burst at redshift 2, three billion years after the Big Bang“. Prema Univerzitetu u Mančesteru, vodeća autorka je Maniša Kaleb sa Univerziteta u Sidneju. Mondo i Zvornik Danas kao jednog od vodećih istraživača navode dr Temiju Nanajakaru sa istog univerziteta.

Ni trajanje putovanja signala izvori ne navode isto. Mondo i Zvornik Danas pišu da je do Zemlje putovao više od 10 milijardi godina, Universe Today više od 11 milijardi. Saopštenje iz Mančestera navodi samo da blesak odgovara vremenu tri milijarde godina posle Velikog praska. Prema Universe Today, otkriće udvostručuje domet crvenog pomaka lokalizovanih brzih radio-bleskova i obuhvata oko 80 odsto istorije svemira.

Zašto je galaksija iznenadila?

Većina galaksija u kojima su nađeni FRB-ovi jesu masivne galaksije sa aktivnim stvaranjem zvezda. Ova je bila oko 1.000 puta manje mase od očekivane. Prema proceni tima, većina njenih zvezda možda je nastala u roku od oko 30 miliona godina, u periodu kada je stvaranje zvezda u svemiru bilo na vrhuncu, takozvanom kosmičkom podnevu.

„Mislili smo da će to biti velika, lepo oblikovana galaksija sa mnogo zvezda, a ispostavilo se da je u pitanju mali patuljak, mada je aktivno stvarao zvezde“, rekla je Maniša Kaleb u saopštenju Univerziteta u Mančesteru (prevod sa engleskog).

Stapers je u istom saopštenju rekao: „Ova galaksija se izdvaja u celom uzorku koji imamo. I to nije bilo ono što smo očekivali“ (prevod sa engleskog).

Šta to znači za poreklo bleskova?

Dve teorije stoje naspram jedne druge: spajanje dve neutronske zvezde ili jedna mlada neutronska zvezda sa izuzetno jakim magnetnim poljem, magnetar. Kaleb smatra da je prva malo verovatna: „Naš rad ukazuje da je veoma malo verovatno da je ovaj FRB nastao spajanjem“ (prevod sa engleskog).

Nanajakara je za Zvornik Danas rekao da svaki mehanizam mora da objasni činjenicu da blesak može nastati „u… veoma mladim galaksijama sa veoma malo metala“. Mondo prenosi i njegovu rečenicu: „Kada je taj signal nastao, nije bilo Zemlje, nije bilo Sunca“.

Matju Bejls sa Univerziteta Svinbern, jedan od astronoma koji su učestvovali u prvom otkriću brzih radio-bleskova, opisao je novu studiju kao „potvrdu koliko su rafali moćni alat za istraživanje svemira“. Astrofizičarka Sara Veb, koja u istraživanju nije učestvovala, navela je da otkriće ukazuje da su ovakvi signali „verovatno bili veoma česti u ranom svemiru“.

Softver za lokalizaciju razvio je dr Kaustub Radžvade sa Odseka za fiziku Univerziteta u Oksfordu. „MeerKAT je jedinstveno postavljen da pronalazi FRB-ove na ovakvim udaljenostima“, rekao je (prevod sa engleskog). Tim procenjuje da bi MeerKAT mogao da otkrije i lokalizuje nekoliko ovakvih bleskova godišnje, i do više od pola puta ka početku svemira.

Šta ovo ne dokazuje

Reč je o jednom blesku i jednoj galaksiji. Jedan primer ne pokazuje koliko su ovakvi domaćini česti u ranom svemiru. Mondo navodi da za sada nije poznato hoće li FRB 20240304B ikada ponoviti signal. Zaključak da je spajanje neutronskih zvezda malo verovatno ostaje procena tima, a ne isključena mogućnost, dok magnetari ostaju jedna od teorija, bez konačnog dokaza. Sama Kaleb navodi da se ne zna šta ih stvara.