První pravidelně se opakující signál FRB napovídá více o svém zatím stále neznámém zdroji

13. 02. 2020

FRB záblesky Galaxie

Rychlé rádiové pulzy FRB známe jen pár let a vědci zatím neví, co je způsobuje. Některé signály byly zachyceny pouze jednou, jiné se opakují. Novým dílkem do této skládačky je signál FRB 180916, je totiž prvním, který se opakuje pravidelně. Kromě toho byl tento signál vysledován do galaxie vzdálené 500 milionů světelných let, což z něj činí signál nejbližší.

FRB 180916, zdrojová galaxie

Image credit: (NSFs Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory/Gemini Observatory/AURA)

Rychlé rádiové záblesky (Fast Radio Bursts, FRBs) jsou signály z hlubokého vesmíru se zatím neznámým původem. Trvají pouhé milisekundy, mají komplexní strukturu a i když vědci doposud neví, jak vznikají, je zjevné, že pocházejí z velmi energetických událostí, nebo objektů. Do začátku roku 2020 bylo lokalizováno pouze 10 těchto signálů a všechny se nacházely mimo naši galaxii. Od té doby bylo nicméně objeveno několik signálů přicházejících také z Mléčné dráhy.

První FRB byl objeven teprve v roce 2007 (v archivních datech z roku 2001) a od té doby jich (do začátku roku 2020) bylo zaznamenáno už kolem 150. Odhaduje se ale, že napříč celou oblohou by mohlo docházet až k desetitisícům podobných událostí denně. Některé signály se objevily pouze jednou, jiné se v čase opakují.

Mezi nejpravděpodobnější vysvětlení původu těchto signálů vědci původně řadili neutronové hvězdy se silným magnetickým polem - magnetary. Pravidelně se opakující signál FRB 180916 však naznačuje, že by mohlo jít o binární těleso. Zkoumají však i další možnosti, například kolize černých děr nebo neutronových hvězd, kolaps neutronových hvězd, kosmická vlákna, nebo by mohlo jít o první detekovaný projev kvantové gravitace. 

Většinu dnes známých FRB signálů, astronomové viděli bliknout pouze jednou, je jich kolem 150. Potom je známo 11 signálů, které se opakují, avšak velmi nepravidelně. FRB 180916 (přesněji FRB 180916.J0158+65) je úplně první signál, který má periodu pravidelnou: 16,35 dní.

FRB 180916 nejprve 4 dny generuje milisekundový pulz každou hodinu nebo dvě a potom se na 12 dní uklidní. Tento cyklus astronomové pozorovali nyní už přes 400 dní. Podle pozorovaného chování se vědci snaží odhadnout, co by mohlo tyto signály způsobovat.

Už z dřívějšího výzkumu polarizace signálu se odhaduje, že zdrojový objekt by měl disponovat velmi silným magnetickým polem. U některých signálů se podařilo vystopovat místo, odkud přicházejí, do okraje vzdálených galaxií, což zase vylučuje supermasivní černou díru, která se většinou nachází ve středu. I zdroj signálu FRB 180916.J0158+65 se nachází v okrajové části galaxie. Jde o středně velkou galaxii SDSS J015800.28+654253.0 ve vzdálenosti 500 milionů světelných let daleko.

Nově detekovaná perioda u pulzaru FRB 180916.J0158+65 dál naznačuje, že tento signál pochází od binárního tělesa (kde kolem sebe dvě složky obíhají jednou za 16,35 dní). Teoreticky je možné, že by zdrojem mohlo být i jediné těleso, ale takto pomalá rotace v kombinaci se silným magnetickým polem se nyní jeví jako nepravděpodobná. 

Signál FRB 180916.J0158+65 byl poprvé detekován v roce 2018, v roce 2019 pak byl mezi 8 nově rozpoznanými opakujícími se signály.