VIDEO Astronomii au descoperit sursa misterioasă a unor unde radio din spaţiul îndepărtat

Astronomii au aflat miercuri sursa unui tip misterios de unde radio din spaţiul îndepărtat, descoperit doar cu un deceniu în urmă, oferind indicii despre ce a cauzat evenimentul enigmatic. Fast Radio Bursts (FRBs) sau „exploziile rapide de unde radio” sunt unul dintre cele mai persistente puzzle-uri din astronomia modernă.

În fiecare zi, mii de obiecte enigmatice din spaţiu produc explozii de unde radio care sunt emise pentru doar câteva milisecunde, dar care sunt capabile să genereze energie la fel de mult ca 500 de milioane de sori. Astronomii nici măcar nu ştiau că aceste explozii de radio rapide au existat până acum un deceniu. În anii care au urmat, ei au căutat prin cosmos în speranţa că, prin găsirea locaţiilor lor, ar putea fi în măsură să îşi dea seama ce - sau poate cine – le produce.

Miercuri, o echipă de astronomi a anunţat că a găsit în sfârşit sursa lor. Bazându-se pe o reţea globală de telescoape puternice, ei au reuşit să captureze o explozie rapidă de unde radio care a fost emisă dintr-o galaxie pitică la aproximativ trei miliarde de ani lumină depărtare.

Descoperirea – descrisă în mai multe lucrări din Nature şi Astrophysical Journal Letters  – ar putea avea implicaţii profunde. Acesta le poate oferi astronomilor o fereastră nouă în universul timpuriu, dând în acelaşi timp, de asemenea, indicii vitale pentru un mister care continuă să conteste percepţiile noastre asupra cosmosului.

Ce sunt FRB

FRB vine de la „fast radio burst” sau „explozie rapidă de unde radio”. Aceste licăriri de lumină, deşi durează doar o fracţiune de secundă, eliberează mai multă energie decât va radia soarele nostru în 10.000 de ani la un loc.

„Exploziile” au fost descoperite abia în 2007 când un astrofizician studia datele arhivate colectate de Observatorul Parkes din New South Wales, Australia. El a observat că, la 24 august 2001, telescopul a detectat o erupţie puternică de energie, ciudată, care a durat doar cinci milisecunde.

Telescoapele din New Mexico ce permit captarea imaginilor de înaltă rezoluţie a exploziilor FOTO NRAO

Iniţial, astronomii au fost sceptici, considerând că este doar interferenţă locală. Dubiile au continuat să crească atunci când astronomii de la Parkes au descoperit că o altă serie de semnale similare a fost obţinută printr-un cuptor cu microunde.

Observaţii ulterioare, cu toate acestea, au dovedit că fenomenul numit acum „explozie rapidă de unde radio” are originea într-adevăr în spaţiu. Bazat pe ceea ce a văzut până acum, Shami Chatterjee, unul dintre astronomii care a localizat explozia enigmatică, estimează că între 5.000 şi 10.000 sunt emise prin cosmos în fiecare zi.

Optsprezece FRBs au fost detectate, dar oamenii de ştiinţă estimează că una dintre aceste explozii are loc undeva pe cer aproximativ o dată la fiecare 10 secunde.

Dar chiar şi cu această bogăţie de activitate nimeni nu este sigur ce le provoacă.

Unii speculează că exploziile sunt rezultatul coliziunii stelelor neutronice dense - resturi de stele masive care au trecut la supernovă –unele cu celelalte sau cu comete. Alţii spun că semnalele radio ar putea fi rachete de semnalizare eliberate de stele neutronice care se învârt rapid, foarte magnetice, numite magnetari. Sau exploziile ar putea fi „ţipetele morţii” stelelor care se prăbuşesc în găuri negre.

Şi, aşa cum este cazul cu fiecare eveniment ceresc enigmatic, unii astronomi chiar au speculat că „exploziile rapide de unde radio” au fost difuzate de către extratereştri. O „dovadă” intrigantă a fost un model matematic pe care o echipă a pretins că l-a găsit în explozii, dar aceste modele au devenit din ce în ce mai tulburi pe măsură ce astronomii au adunat mai multe date.

În cele din urmă, oamenii de ştiinţă speră ca, prin găsirea localizării exacte a unei explozii rapide de unde radio, să obţină indicii valoroase despre originile sale. În cazul în care, de exemplu, au găsit o sursă într-o galaxie veche plină cu stele moarte şi pe moarte, aceasta ar acredita teoria cocnirii stelelor neutronice.

Dar exploziile au fost incredibil de dificil de identificat, în parte datorită faptului că exploziile rapide de unde radio sunt, după cum se poate ghici, rapide. Cu toate că acestea erup peste tot, telescoapele radio trebuie să fie îndreptate către locul potrivit la exact momentul potrivit pentru a le detecta. Mai mult, imaginile captate de un singur telescop radio nu vor oferi multe detalii. Pentru aceasta, astronomii au nevoie de un grup de antene de lucru la un loc şi de o mare putere de calcul pentru a procesa datele.

Descoperirea revelatoare

Din fericire, Chatterjee şi colegii săi au făcut o descoperire în urmă cu doi ani care a schimbat totul: Un obiect nou, numit FRB 121102, a difuzat în mod repetat semnale.

Descoperirea unei explozii rapide de unde radio care produce mai multe flash-uri a avut două implicaţii importante. În primul rând, că această explozie nu a fost cauzată de un eveniment cataclismic.

„Am ştiut că trebuie să fie un mecanism care este capabil de repetiţie”, spune Chatterjee. „Nu pot fi stelele neutronice care se prăbuşesc una în alta”, a precizat el.

Şi, cu toate că FRB 121102 nu a erupt în conformitate cu orice model previzibil, astronomii ştiau că exploziile s-ar produce în cele din urmă din nou în aceeaşi regiune a cerului, oferindu-le oportunitatea unică de a le observa în acţiune cu telescoape de rezoluţie mult mai mari.

În timpul a 83 de ore de observaţii care au avut loc într-o perioadă de şase luni, astronomii au obţinut aşadar imagini a nouă explozii de la FRB 121102, permiţându-le să le indice locaţia.

Următorul pas a fost acela de a îndrepta telescopul optic Gemini către FRB 121102. Astronomii au descoperit astfel o galaxie pitică la locul exploziei, despre care au calculat că se află trei miliarde de ani lumină depărtare de Pământ. Iar observaţiile nu s-au sfârşit aici. Echipa a îndreptat din nou o puternică reţea de telescoape radio europene către FRB 121102 în speranţa de a obţine o imagine de şi mai mare rezoluţie, iar atunci, în mod inexplicabil, FRB 121102 „a intrat în hiperpropulsie”, potrivit lui Chatterjee.

Imaginile rezultate au arătat că explozia era emanată din apropierea centrului galaxiei pitice, care pare să fie ocupat de o gaură neagră supermasivă.

Care ar putea fi cauza

Descoperirea că FRB 121102 se situează în apropiere de marginea unei găuri negre imense oferă noi indicii despre ceea ce cauzează exploziile rapide de unde radio.

O posibilitate este că gaura neagră în sine este sursa.

O altă teorie este că explozia este rămăşiţa gazoasă a unei supernove cu un magnetar extrem de energic în centrul său.

Un magnetar - o posibilă explicaţie - este un tip de stea neutron cu un câmp magnetic extrem de puternic FOTO SCIENCE PHOTO LIBRARY

O a treia posibilitate este că un obiect, cum ar fi o stea neutronică sau magnetar, orbitează gaura neagră supermasivă a galaxiei, creând un tip necunoscut de interacţiune care eliberează energia.

„Răspunsul cinstit este că nu ştim, dar acestea sunt cele trei clase de modele pe care le avem chiar acum, care ar putea fi viabile”, spune Chatterjee.