Přes 1600 obrovských explozí v jiné galaxii překvapilo astronomy

Jak nedávno informoval vědecký server Phys.org, během 47 dní na podzim 2019 astronomové zachytili přesně 1652 obrovských explozí rádiových vln v jednom místě vzdáleného vesmíru. Tento druh krátkých a intenzivních explozí je znám jako rychlé rádiové záblesky (Fast radio bursts – FRBs).

Unikátní pozorování, které nemá v historii astronomie obdoby, se uskutečnilo díky čínskému radioteleskopu FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope), který disponuje obrovským talířem o průměru 500 metrů.

Výsledky pozorování byly zveřejněny až letos 13. října v prestižním vědeckém časopise Nature. Na projektu se podílel mezinárodní tým astronomů z Číny, USA, Německa a Austrálie.

Oblast, ze které rychlé rádiové záblesky přišly v tak rekordním množství, byla již dříve známa jako objekt s označením FRB 121102. První opakující se rádiové pulsy z této oblasti astronomové zaznamenali již v roce 2012, kdy bylo toto místo objeveno.

Nejnovější série je však zatím největším pozorovaným souborem rychlých rádiových záblesků ve vesmíru vůbec. Vědci proto chtějí přijít na kloub tomu, jak je možné, aby jediný objekt byl „hostitelem“ tak mimořádného počtu explozivních rádiových událostí. Astronomy zajímá např. charakteristická energie výbuchů a rozdělení vyzařované energie v závislosti na vlnových délkách rádiových vln, také charakter rozložení pulsů v čase. To vše by mohlo v budoucnosti vést k odhalení, jaký mohutný „motor“ pohání tyto události.

Daný zdroj každopádně není periodický, i když se tam pulsy opakují. Odborníci tam nyní periodu ani skrytou periodicitu nezpozorovali.

Rychlé rádiové záblesky jako takové mají poměrně krátkou pozorovací historii. První takové události byly zaznamenány v roce 2007. Trvají maximálně několik milisekund a během této doby dojde v rádiové části spektra k vyzáření takového množství energie, jaké naše Slunce vyšle do okolního prostoru během několika dní až měsíců. Mechanismus vzniku těchto záblesků či pulsů však stále zatím není jasný.

Mezi kandidáty na pravděpodobné původce těchto jevů jsou např. neutronové hvězdy s extrémně silným magnetickým polem (tzv. magnetary), velmi energetické supernovy, černé díry, aktivní galaktická jádra nebo kosmické struny, které zde zůstaly po Velkém třesku. Případně vzájemné kolize či blízké ovlivňování těchto objektů, kde již vstupují do hry jevy tzv. kvantové gravitace.

Většina FRB se takto projeví jen jednou, jen malá část zdrojů generuje rychlé rádiové záblesky opakovaně, i když většinou nepravidelně. Opakování pulsů napomáhá identifikaci a lokalizaci příslušných oblastí či objektů – většinou se nacházejí mimo naši Galaxii. Dnes známe asi 500 zdrojů FRB. Existuje i jeden periodický zdroj (FRB 180916), který vydává radiové pulsy jednou za 16.35 dne.

Oblast či objekt FRB 121102, o kterém je primárně tento článek, se nachází mimo naši Galaxii, v jedné trpasličí galaxii vzdálené od nás asi tři miliardy světelných let. Vidíme ji ve směru, kde se nachází souhvězdí Vozky. Shodou okolností je právě objekt FRB 121102 prvním známým zdrojem opakovaných rychlých rádiových záblesků, který se navíc podařilo dobře lokalizovat. Objekt je navíc spojen se slabším, ale stabilním zdrojem radiového záření.

Přesto se chování zábleskového zdroje FRB 121102 dá jen těžko předvídat a podléhá značným výkyvům. Zmíněných 1652 rádiových pulsů bylo detekováno během zhruba 60 pozorovacích hodin. 122 pulsů dokonce zdroj vyslal během jediné hodiny. Nic takového nebylo předtím u žádného zdroje FRB pozorováno. Analýzou vědci zjistili, že slabší rádiové záblesky tohoto zdroje mají spíše náhodnou povahu, u těch nejsilnějších naopak panují jisté zákonitosti.

Typická energie jednoho záblesku činí asi jednu pětadvacetinu toho, co se děje při rádiových záblescích typického magnetaru. Také je v tomto případě značně nepravděpodobné, že by šlo o izolovaný kompaktní (tedy malý) objekt.

Radioteleskop FAST v poslední době objevil ještě šest dalších zdrojů FRB. Jeden z nich opakuje rychlé rádiové záblesky v podobném stylu jako zdroj FRB 121102.