Astronomové detekují extrémně silné, rychlé rádiové výboje, které odklánějí blízkou galaxii

Po aktualizaci pole radioteleskopu v nizozemském Westerborku astronomové našli pět nových rychlých rádiových záblesků. Snímky dalekohledu, ostřejší, než bylo dříve možné, ukázaly, že naši sousední trojúhelníkovou galaxii prorazilo několik výbuchů. To astronomům umožnilo poprvé určit maximální počet neviditelných atomů v této galaxii.

Rychlé rádiové výbuchy, FRB, patří mezi nejjasnější exploze ve vesmíru. Záblesky jsou emitovány hlavně rádiovými vlnami. Záblesky jsou tak silné, že je radioteleskopy dokážou zaznamenat i na vzdálenost více než čtyři miliardy (!) světelných let. Tato nepřetržitá viditelnost na tak obrovské vzdálenosti znamená, že výtrysky obsahují obrovské množství energie. Když exploduje, jeden FRB obsahuje deset bilionů (deset milionů krát milion) násobek roční spotřeby energie celé globální populace.

Díky této masivní výrobě energie jsou FRB velmi vzrušující. Mnoho astronomů se domnívá, že je vyzařují neutronové hvězdy. Intenzita a síla magnetického pole těchto velmi mladých hvězd je ve vesmíru jedinečná. Zkoumáním záblesků se astronomové snaží lépe porozumět základním vlastnostem hmoty, která tvoří vesmír. Ale studovat tyto záblesky je obtížné. Nikdo neví, kde na obloze exploduje další várka. A FRB trvá jen zlomek sekundy: když mrknete, minete ho.

Westerbork, poháněný novými přijímači a novým superpočítačem (Apertif Radio Transient System, ARTS), nyní objevil pět nových FRB. Okamžitě to také identifikoval, řekl hlavní vyšetřovatel Joeri van Leeuwen (ASTRON): „Nyní máme nástroj s velmi širokým zorným polem a velmi ostrým viděním. A vše je živé. To je nové a vzrušující.“

Dříve radioteleskopy jako Westerborks detekovaly FRB stejně jako složené oči mouchy. Mouchy vidí všemi směry, ale není vidět. Vylepšení Westerborku je jako křížení očí mouchy s okem orla. Superpočítač ARTS nepřetržitě kombinuje snímky z dvanácti talířů Westerbork a vytváří ostrý obraz v obrovském zorném poli. „Člověk si nemůže dovolit koupit komplexní elektroniku, kterou k tomu potřebuje,“ říká systémový inženýr Erik Koestra (ASTRON). „Většinu systému jsme navrhli sami se skvělým týmem. Výsledkem byl pokročilý stroj, jeden z nejvýkonnějších na světě.“

galaktická aberace

Astronomové chtějí pochopit, jak a proč jsou FRB tak jasné. Záblesky jsou ale zajímavé i tím, že na své cestě k Zemi protínají další galaxie. Elektrony v těchto galaxiích, obvykle neviditelné, zkreslují záblesky. Sledování neviditelných elektronů a jejich doprovodných atomů je důležité, protože většina hmoty ve vesmíru je temná a stále o ní víme tak málo. Dříve mohly radioteleskopy zhruba indikovat, kde se FRB vyskytoval. Superpočítač ARTS nyní společnosti Westerbork umožňuje určit přesnou polohu FRB s naprostou přesností. Van Leeuwen: „Ukázali jsme, že tři z FRB, které jsme detekovali, zkreslily naši galaxii Triangulum! Tak jsme poprvé byli schopni vypočítat počet neviditelných elektronů, které galaxie obsahuje nanejvýš. Pozoruhodný výsledek.“

Reference: „Apertif Radio Transient System (ARTS): Návrh, uvedení do provozu, uvolnění dat a detekce prvních pěti proudů rychlého rádia“ od Joeri van Leeuwena, Erica Kooistra, Leona Oostruma, Liama ​​Connora, Jonathana E. Hargreavese, Yogesho Maan, Ines Pastor-Marazuela Emily Petrov, Daniel van der Schoor, Alessio Skloko, Samira M. Block, William JGD, Oliver M Boersma, WM A. Van Capelen, Arthur H.W.M. Colin, Sedis Damstra, Helga Dens, Geer NG Van Diepen, David W. Gardiner, Jan Grange, Andre W. Jonst, Kelly M. Hess, Hanno Holtes, Theis van der Hulst, Baudouin Hutt, Alexander Kotkin, J. Marcel Luce, Daniel M. Lucero, Ognes Mika, Klim Mikhailov, Raffaella Morgante, Vanessa A. Moss, Henk Mulder, Minno J. Norden, Tom A. Oosterloo, Emaneula Orrú, Zsolt Paragi, Jan-Pieter R. de Reijer, Arno P. Schoenmakers, Klaas JC Stuurwold, Sander ter Veen, Yu-Yang Wang, Alwin W. Zanting a Jacob Ziemke12. dubna 2023 A Astronomie a astrofyzika.
DOI: 10.1051/0004-6361/202244107