Tým astronomů spatřil RBFloat, jeden z nejjasnějších nejrychlejších rozhlasových výbuchů, jaké kdy viděli, a vysledoval jej k Galaxy 130 milionů světelných let.
Pomocí nového Outriggerova pole Chime vědci určili svůj původ na spirálovou paži poblíž oblasti vytvářející hvězdy a posílili případ pro magnetary jako zdroj těchto záhadných výbuchů.
Jeden z nejjasnějších FRB, který byl kdy detekován
Mezinárodní skupina vědců, včetně astrofyziků z Northwestern Universityidentifikoval jeden z nejjasnějších rychlých rozhlasových výbuchů (FRBS), jaký kdy viděl a určil jeho původ s úrovní přesnost nikdy předtím nedosáhl.
Flash trval jen zlomek vteřiny a dostal přezdívku RBFloat (zkratka pro „nejsmutečně nejsvětější blesk všech dob“ a ano, kývnutí na „root pivo Float“). Byl detekován kanadským experimentem pro mapování intenzity vodíku (CHIME) spolu s nově dokončeným „outriggerovým“ pole. Koordinací měření ze stanic v Britské Kolumbii, Západní Virginii a Kalifornii tým sledoval výbuch na konkrétní spirálovou rameno galaxie umístěné 130 milionů světelných let, s úžasnou přesností pouhých 42 světelných let.
FRB jsou notoricky obtížné studovat, protože zmizí téměř okamžitě a vyskytují se na obrovských vzdálenostech. Když jsou astronomové schopni stanovit přesné umístění jednoho, mohou podrobně prozkoumat své okolí, učit se o hostitelské galaxii, jeho vzdálenosti od Země a možných příčinách výbuchu. Postupem času mohou tyto poznatky pomoci vědcům odhalit skutečný původ těchto krátkých, ale mocných událostí.
Podrobnosti o objevu byly zveřejněny 21. srpna v The Astrofyzikální dopisy. To znamená poprvé, kdy bylo pro stanovení polohy FRB použito plně funkční pole Outrigger.
Bod zlomu ve vědě FRB
„Je pozoruhodné, že teprve pár měsíců poté, co se plné outriggerské pole proběhlo online, jsme objevili extrémně jasnou FRB v galaxii v naší vlastní kosmické čtvrti,“ řekl Northwestern’s Wen-Fai Fong, vedoucí autor studie. „To je velmi dobře pro budoucnost. Zvýšení sazeb událostí vždy poskytuje příležitost k objevování vzácnějších událostí. Spolupráce Chime/FRB fungovala mnoho let k tomuto technickému úspěchu a vesmír nás odměnil absolutním darem.“
„Tento výsledek představuje zlom,“ řekla odpovídající autorka Amanda Cook, postdoktorandská výzkumná pracovníka na McGill University. „Místo toho, abychom jen detekovali tyto záhadné záblesky, nyní můžeme vidět, odkud pocházejí. Otevírá dveře pro zjištění, zda jsou způsobeny umírajícími hvězdami, exotickými magnetickými předměty nebo něčím, o čem jsme ještě nepřemýšleli.“
Fong, který se specializuje na studium kosmických explozí, je docentem fyziky a astronomie na Northwestern’s Weinberg College of Arts and Sciences. Je také součástí Centra pro interdisciplinární průzkum a výzkum v astrofyzice (CIERA) a NSF-Simons AI Institute for The Sky (Skai Institute).
Čtyři dny sluneční energie v mrknutí
FRB, které se v milisekundách vyhazují a zmizí, jsou krátké, silné rozhlasové výbuchy, které vytvářejí více energie v jednom rychlém prasknutí, než naše slunce vyzařuje za celý rok. Zatímco většina prochází bez povšimnutí, jednou za čas je FRB dostatečně jasná, aby detekovala. FRB20250316A, nebo nebo RBFloat, byla jednou z těchto vzácných událostí. Rbfloat, zjištěn v březnu 2025, uvolnil tolik energie za několik milisekund, jak slunce produkuje za čtyři dny.
„Bylo to tak jasné, že náš plynovod ho zpočátku označil jako interference s radiofrekvencí, signály často způsobené mobilními telefony nebo letadly, které jsou mnohem blíže domovu,“ řekl Fong. „Členové naší spolupráce trvalo, než odhalili, že to byl skutečný astrofyzikální signál.“
A zatímco mnoho FRB opakuje – pulzuje několikrát během několika měsíců – RBFloat eminoval veškerou svou energii jen jedním výbuchem. Dokonce i ve stovkách hodin poté, co byla poprvé pozorována, astronomové nezjistili opakované výbuchy ze zdroje. To znamená, že astrofyzicisté nemohli čekat, až další vzplanutí shromáždí více dat. Místo toho měli jen jeden výstřel při určování jeho polohy.
„RBFloat byl prvním nepevněným zdrojem lokalizovaným k takové přesnosti,“ řekl Northwestern’s Sunil Simha, postdoktorand v Cieře a spoluautor studia. „To je mnohem těžší najít. Dokonce i detekce rbfloat je tedy důkazem konceptu, že Chime je skutečně schopen detekovat takové události a budovat statisticky zajímavý vzorek FRBS.“
Forensics FRB ukazuje na magnetar
Abychom prozkoumali původ RBFloat, vědci se spoléhali na Chime, velký rozhlasový dalekohled v Britské Kolumbii a nejplodnějším FRB lovce na světě. Menší verze zvonku, Outriggers umožňují astronomům triangulovat signály, aby přesně omezili konkrétní umístění FRB na obloze.
S touto řadou výhodných bodů vystopoval tým výbuch k souhvězdí Big Dipper na okraji galaxie asi 130 milionů světelných let od Země. Tým jej přesně určil do regionu jen 45 světelných let, který je menší než průměrný hvězd.
Následná pozorování z dalekohledu MMT 6,5 metrů v Arizoně a Keck Cosmic Web Imager na dalekohledu Keck II v Hawai’i poskytoval nejpodrobnější pohled do ale nepelujícího okolí FRB. Simha analyzovala optická data získaná od Kecka a Northwestern postgraduální student Yuxin „Vic“ Dong použil MMT k získání hlubokých optických obrazů hostitelské galaxie FRB.
Jejich vyšetřování odhalilo, že k výbuchu došlo podél spirálové paže galaxie, která je posetá mnoha hvězdami vytvářejícími oblastmi. Rbfloat se vyskytl poblíž, ale ne uvnitř, jeden z těchto oblastí vytvářejících hvězdami. Ačkoli astrofyzicisté stále neví přesně, co způsobuje FRBS, tento důkaz podporuje jednu vedoucí hypotézu. Zdá se, že alespoň některé pocházejí z magnetarů, ultramagnetizovaných neutronových hvězd narozených ze smrti masivních hvězd. Regiony vytvářející hvězdy často pořádají mladé magnetary, které jsou dostatečně energické, aby produkovaly rychlé a výkonné výbuchy.
„Zjistili jsme, že FRB lži na okraji oblasti vytvářející hvězdy, která hostí masivní hvězdy,“ řekl Simha. „Poprvé bychom mohli dokonce odhadnout, jak hluboce je zakořeněn v okolním plynu a je to relativně mělké.“
Rich Rich DataSet Keck a přesné umístění FRB umožnily týmu provést první analýzu vlastností galaxie v poloze FRB. Mezi tyto odkryté charakteristiky patří hustota plynu galaxie, rychlost formace hvězd a přítomnost prvků těžší než vodík a helium.
„FRB leží na spirálové rameni její hostitelské galaxie,“ dodal Dong, který je hlavním vyšetřovatelem programu MMT. „Spirálové zbraně jsou obvykle místa probíhajícího tvorby hvězd, což podporuje myšlenku, že pocházela z magnetaru. Pomocí našeho velmi citlivého obrazu MMT jsme byli schopni dále přiblížit a zjistili, že FRB je ve skutečnosti mimo nejbližší hvězdnou tvorbu. FRB stránky a daleko od centra shluku. “
Nová éra objevu
Vzhledem k tomu, že Astronomové nyní plně běží outriggers, očekávají, že každý rok přinesou stovky dalších FRB – přiblíží je k řešení záhady toho, co způsobuje tyto velkolepé záblesky. Lokalizační síla outriggerů v kombinaci s širokým zorným polem Chime označuje bod obratu pro vyhledávání FRB.
„Po celá léta jsme věděli, že se FRB vyskytují po celé obloze, ale jejich přitisknutí bylo pečlivě pomalé,“ řekl Dong. „Nyní je můžeme rutinně spojit s konkrétními galaxiemi, dokonce i až do čtvrtí v těchto galaxiích.“
„Celá komunita FRB zveřejnila za posledních osm let pouze asi 100 dobře lokalizovaných událostí,“ řekl Simha. „Nyní očekáváme více než 200 přesných detekcí ročně od samotného zvonku. Rbfloat byl velkolepý zdroj, který začal budovat takový vzorek.“
„Díky Chime Outriggerům nyní vstupujeme do nové éry vědy FRB,“ uvedl spoluautor studie Tarraneh Eftekhari, který je asistentem CIERA. „Se stovkami přesně lokalizovaných událostí očekávaných v příštích několika letech můžeme začít porozumět plné šíři prostředí, z nichž tyto záhadné signály vycházejí, což nás přivede o krok blíže k odemknutí jejich tajemství. Rbfloat je jen začátek.“
Prozkoumejte dále: Nejjasnější rádiový blesk, jaký kdy byl detekován, se rozsvítí poblíž galaxie
Reference: „FRB 20250316a: Brilantní a nedaleký jednorázový rychlý roztržení lokalizovaný na 13 PC Precision“ od Thomase C. Abbotta, Daniela Amouyala, Bridgeta C. Andersen, Shion E. Andrew, Kevin Bandura, Mohit Bhardwaj, Kalyani Bhopi, Yash Bhusare, Charanjot, Alice Cashi, Shami, Shami, Shami, Shamineli, Shamineli, Shamineli, ShamAneli, Shalani Bhopi, ShamANI, Shali. Chatterjee, Jean-François Cliche, Amanda M. Cook, Alice P. Curtin, Evan Davies-Velie, Matt Dobbs, Fengqiu Adam Dong, Yuxin Dong, Gwendolyn Eadie, Tarraneh Eftekhari, Wen-Fai fong, Emmanuel Fonseca, Nouna Gusinscaia. DANTÉ M. HEWITT, JEFF HUANG, NAMAN JAIN, RONNIY. C. Joseph, Lordrick Kahinga, Victoria M. Kaspi, Afrasiyab (Afrokk) Khan, Bikash Kharel, Adam E. Lanman, Magnus L’Argent, Mattias Lazda, Calvin Leung, Robert Main, Lluis Mas-Ribas, Kiyoshi W. Masui, Kyle McKinda, Donnine, Jun Juan, DonNele, DonNele, DonNele, DONELA, DONELU, DONELU, DONELU, DONELU. Michilli, Nicole Mulyk, Mason Ng, Kenzie Nimmo, Ayush Pandhi, Swarali Shivraj Patil, Aaron B. Pearlman, Ue-Li Pen, Ziggy Pleunis, J. Xavier Prochaska, Scott M. Ransom, Mawson W. SAMMAMMAMONS, SAMMAMMAMONS, SAMMAMMAMOSS, SAMMAMMAMONS, SAMMAMMAMONS, SAMMAMMAMONS Scholz, Vishwangi Shah, Kaitlyn Shin, Seth R. Siegel, Sunil Simha, Kendrick Smith, Ingrid schodiště, David C. Stenning, Haochen Wang, Thomas Boles, Ismaël Cognard, Tammo Jan Dijkema, Alexei V. Filippenko, Charles, Charles, Herles, Herles, Herles. Franz Kirsten, Shawn Knabel, Omar S. Ould-Boukattine, Hadrien Paugnat, Weronika Puchalska, William Sheu, Aswin Suresh, Aaron Tohuvavohu, Tommaso Treu a Weikang Zheng, 21. srpna 2025, Dopisy astrofyzikálního časopisu.
Dva: 10,3847/2041-8213/ADF62F
Studie byla podporována National Science Foundation, David a Lucile Packard Foundation, Alfred P. Sloan Foundation, výzkumnou společností vědeckých pokroků, nadací Gordon & Betty Moore, Kanadský institut pro pokročilý výzkum, Kanadská přírodní věda a Kanada v Kanadě, Kanadská nadace pro inovaci a Trottier Space Institute v McGill. Spolupráce v Chime zahrnují astrofyziky z Northwestern, McGill University, Massachusetts Institute of Technology, University of Toronto, University of British Columbia a několik dalších institucí.
Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.
