FRB 20240304B pobił rekord odległości. Sygnał leciał ponad 10 mld lat

Prace nad identyfikacją rekordowo odległego sygnału prowadzili Manisha Caleb i Themiya Nanayakkara z University of Sydney. Jak podkreślają badacze, nowy wynik oznacza ponad dwukrotne przebicie wcześniejszego rekordu odległości dla FRB. To jednocześnie powrót do epoki, gdy promieniowanie wyruszało w drogę jeszcze przed powstaniem Ziemi i Układu Słonecznego, datowanym na ok. 4,5 mld lat temu.

Szybkie błyski radiowe (FRB) trwają zaledwie ułamek sekundy, ale w tym krótkim czasie potrafią uwolnić ilość energii porównywalną z tym, co Słońce emituje przez kilka dni. Ich źródło nadal pozostaje zagadką. Jedna z hipotez łączy część takich impulsów z magnetarami, czyli gwiazdami neutronowymi o wyjątkowo silnym polu magnetycznym. Rozważane są też scenariusze, w których FRB powstają podczas zderzeń gwiazd neutronowych albo czarnych dziur.

Sam FRB 20240304B został zarejestrowany przez radioteleskop MeerKAT w Republice Południowej Afryki. Na podstawie obserwacji z naziemnych instrumentów nie udało się jednak od razu wskazać, z jakiej galaktyki przyszedł impuls. Z tego powodu zespół sięgnął po czas obserwacyjny Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), by precyzyjniej powiązać błysk z jego macierzystym środowiskiem.

Dane z JWST pozwoliły wskazać galaktykę związaną z tym FRB. Okazało się, że jest ona około 100 razy mniejsza od typowych galaktyk wcześniej uznawanych za gospodarzy podobnych zjawisk. Mimo skromnych rozmiarów intensywnie tworzy gwiazdy, co pasuje do założenia, że przynajmniej część szybkich błysków radiowych może wiązać się z młodymi, silnie namagnesowanymi gwiazdami neutronowymi.

W drodze do Ziemi promieniowanie FRB przechodzi przez gaz obecny w galaktykach, ich otoczeniu i w przestrzeni międzygalaktycznej. Materia ta odciska na sygnale swój ślad, przede wszystkim poprzez rozproszenie, które da się później analizować. Dzięki temu badacze mogą wykorzystywać FRB do sondowania niewidocznej materii oraz pól magnetycznych na trasie między źródłem a naszą planetą – mimo że końcowy impuls jest niezwykle słaby: około 1 tys. razy słabszy niż sygnał telefonu komórkowego odbierany z Księżyca.

Zespół zapowiada, że w ciągu najbliższych trzech lat będzie polować na następne szybkie błyski radiowe o dużym przesunięciu ku czerwieni. Połączenie obserwacji z MeerKAT i JWST ma pomóc odpowiedzieć na pytanie, jakie typy galaktyk oraz środowisk gwiazdowych sprzyjają powstawaniu FRB. Przy większej liczbie przykładów naukowcy chcą też odtwarzać, jak w historii Wszechświata rozkładały się bariony, czyli zwykła materia. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie "Science".