Rádiový signál FRB pomohl při zkoumání málo probádaných rozptýlených plynů v okolí galaxií

Astronomové analyzovali signál z rychlého rádiového pulzu, aby zjistili více o rozptýleném plynu, který obklopuje masivní galaxii, jež stála signálu v cestě. Využili tak jednoho málo prozkoumaného fenoménu ke studování jiného, o kterém se toho také příliš neví. Výsledky výzkumu vědců vedených profesorem J. Xavierem Prochaskou z University of California Santa Cruz byly publikovány v magazínu Science.

FRB signál procházející galaxií

FRB signál procházející galaxií Na ilustraci je znázorněný signál FRB, který vznikl v galaxii v levém horním rohu a cestoval vesmírem do Mléčné dráhy v pravém dolním rohu. Po cestě prošel rozptýlenými plyny, které obklopují galaxii, která leží signálu v cestě.



Zářící část galaxie tvořená hvězdami a jinými pozorovatelnými objekty ve skutečnosti netvoří většinu masy galaxií. Větší hmotnost má temná hmota a mezihvězdné plyny v haló, které galaxii obklopují. Toto haló může být až desetkrát větší než prostor galaxie, ve kterém se vyskytují hvězdy.

Galaxie se tedy v podstatě nacházejí uvnitř obrovských oblaků rozptýlených plynů, ty však není jednoduché pozorovat, protože na rozdíl od hvězd nezáří. Ke studiu tak vědcům pomohl rychlý rádiový pulz FRB z roku 2018, který na cestě k nám takovou oblastí prošel.

Signál FRB 181112, který se skládal z několika milisekundových pulzů, s sebou přinesl informace o magnetickém poli této galaxie a také o struktuře rozptýlených plynů v jejím okolí. Podle vědců totiž krátká doba trvání signálu určuje limit na hustotu plynů v okolí galaxie ležící signálu v cestě. Hustější prostředí by podle vědců signál prodloužilo. 

Hustota plynů ve zkoumané galaxií tedy podle vědců nepřekračuje 1 atom na centimetr krychlový. Vědci také uvažovali, že by se v haló galaxií mohly objevovat oblaka s vyšší hustotou, analýza signálu tomu nicméně nenasvědčuje. Tým vedený Prochaskou ještě zjistil informace o magnetickém poli v této oblasti - je velmi slabé.

Nicméně tato galaxie může být odlišná od ostatních a výsledky tohoto výzkumu tak zatím nemusí popisovat obecné jevy společné pro ostatní galaxie. Ukazuje se však nová cesta, která umožňuje studium vzdálených oblastí vesmíru. Se stále citlivějšími a výkonnějšími zařízeními vědci pozorují stále více FRB signálů, které tak mohou sdělovat nové poznatky o oblastech vesmíru, kterými proletěly.
Více informací k tématu
Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu:

Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Další zprávy z kategorie FRB signály

Opakující se FRB signály by mohly vznikat jiným způsobem než ty jednorázové

FRB signály (Fast Radio Bursts) jsou velmi energetické a krátké záblesky v rádiovém spektru. Poprvé pozorovány byly teprve nedávno a vědci dodnes neví, co by je mohlo způsobovat. Nový katalog signálů z kanadského teleskopu CHIME nyní přináší nový dílek do skládačky: mezi opakujícími se signály a těmi, které byly pozorovány jen jednou, jsou podstatné rozdíly. Mohlo by to znamenat, že vznikají rozdílnou cestou.

Teleskop Hubble lokalizoval pětici FRB signálů do ramen spirálních galaxií

Astronomům se pomocí vesmírného teleskopu Hubble podařilo lokalizovat 5 intenzivních rádiových záblesků označovaných jako FRB (Fast Radio Bursts). Tento druh signálů byl objeven teprve nedávno a vědci doposud neví, jak vznikají, hledají proto jakoukoliv indicii, která je k odpovědi přiblíží. Zdroje FRB signálů zkoumané teleskopem Hubble se nachází na okraji pěti spirálových galaxií, z nichž většina je masivní a stále v nich vznikají nové hvězdy. Lze tak vyloučit několik možných zdrojů FRB signálů, naopak nový výzkum podporuje zatím nejpřijímanější teorii - magnetary.

Rychlé rádiové pulzy FRB obsahují k překvapení vědců také signály s nízkou frekvencí

Pozorováním opakujícího se rádiového signálu FRB 20180916B zároveň dvěma observatořemi se vědcům podařilo detekovat vlnění se zatím nejnižší frekvencí z doposud zkoumaných FRB signálů. Zatímco dodnes byly tyto krátké záblesky pozorovány s nejnižší frekvencí kolem 300 MHz, nový výzkum prezentuje signál s frekvencí až kolem 110 MHz. Navíc se u nich vyskytuje pravidelné načasování: signál s nižší frekvencí přichází vždy zhruba o 3 dny později než signál s vyšší frekvencí.

Z blízkého magnetaru vychází záblesky připomínající rychlé rádiové pulzy FRB

Nová analýza dat z roku 2009 odhalila více informací o zvýšené aktivitě magnetaru 1E 1547.0–5408 v roce 2009. Rentgenové a rádiové záblesky z této neutronové hvězdy se silným magnetickým polem vědcům vzdáleně připomínají FRB signály. Podle jejich nové studie je možné, že magnetary do vesmíru vysílají celou škálu rádiových záblesků, z nichž některé jsou podobné FRB signálům a jiné se blíží běžné aktivitě rádiových pulzarů.

První zdroj FRB signálu v naší galaxii se znovu ozval třemi intenzivními milisekundovými záblesky

V dubnu astronomové detekovali první FRB signál přicházející od hvězdy z naší vlastní galaxie. Ze stejného zdroje SGR 1935+2154 v Mléčné dráze byl detekován začátkem října detekován další FRB signál. Zkoumání této hvězdy vědce přibližuje k rozluštění původu těchto signálů s neznámým původem.

První přesně změřená vzdálenost magnetaru může vědce přiblížit k rozluštění původu tajemných signálů FRB

Astronomové poprvé přímo změřili vzdálenost magnetaru pomocí paralaxy. Jejich cílem byla neutronová hvězda XTE J1810-197 s původně odhadovanou vzdáleností kolem 10 tisíc světelných let. Nová pozorování teleskopem VLBA (Very Long Baseline Array) tuto vzdálenost zpřesnila na 8 100 světelných let. Tento výzkum by mohl vědce přiblížit k odpovědi na otázku, zda jsou to právě magnetary (neutronové hvězdy s extrémně silným magnetickým polem), které způsobují tajemné rádiové signály FRB přicházející k nám z hlubokého vesmíru.

Objev druhého FRB signálu s pravidelným cyklem aktivity

Astronomové objevili pravidelnou periodu u dalšího z rychlých rádiových pulzů FRB. Tyto velmi krátké signály jsou známé pouhých několik let a zatím není zřejmé, co je způsobuje. Dodnes bylo pozorováno několik stovek FRB signálů a většinou šlo o jednorázové signály. Některé signály však byly zaznamenány vícekrát a začátkem tohoto roku byl objeven první s pravidelným cyklem. Nyní byl objeven druhý a vědci doufají, že jim pomůže objasnit, co tento fenomén způsobuje.