A kép csak illusztráció (Forrás: Pixabay)

Mint ismeretes, rendre rejtélyes jelek érkeznek az univerzumból. Nem igazán tudjuk, mik ezek pontosan, vagy mi okozza őket, de egy új elemzés, amely megvizsgálja, honnan származnak, beazonosíthatja a gyors rádiókitöréseknek (Fast Radio Bursts - FRB-k) nevezett furcsa kibocsátások forrásait.

A Kaliforniai Technológiai Intézet csillagásza, Kritti Sharma által vezetett nemzetközi kutatócsoport egy átfogó vizsgálatot végzett, és arra a következtetésre jutott, hogy az FRB-k nagyobb valószínűséggel származnak fiatal csillagpopulációkkal rendelkező galaxisokból. Ez részben várható volt, amit azonban a kutatók nem vártak, az az, hogy ezek a galaxisok nagy méretűek, sok csillaggal – ami valójában meglehetősen ritka. Ez arra utalhat, hogy valami szokatlan lehet az FRB-k keletkezésének módjában.

hirdetés

Már most is van néhány jól megalapozott elképzelésünk arról, mik lehetnek az FRB-k. Először is, egy leírás: ezek rendkívül erős, de nagyon rövid rádiósugárzás-kibocsátások, amelyek időtartama ezredmásodpercek tört részétől néhány másodpercig terjed. Az égbolt minden részéről érkeznek, forrásaik gyakran több millió vagy milliárd fényévre találhatók, és gyakran úgy tűnik, hogy egyszer felvillannak, majd soha többé nem ismétlődnek meg, írja a Science Alert.

Ez kiszámíthatatlanná és nehezen követhetővé teszi őket, de egyre jobb detektálási technológiákkal és széles látószögű megfigyelésekkel dolgozunk, valamint egyre pontosabban tudjuk azonosítani a forrásgalaxisokat is.

Ami a magyarázatot illeti, ezen is haladunk előre. Spoiler: nem idegenek. Inkább az első, a Tejútrendszerben 2020-ban észlelt FRB-t egy magnetárhoz vezették vissza – ez egy olyan neutroncsillag, amelynek mágneses tere 1000-szer erősebb, mint egy átlagos neutroncsillagé. A mágneses tér és az objektum gravitációja közötti kölcsönhatás csillagrengéseket okozhat, amelyek rádiófényt küldenek szét az égbolton.

Nem minden FRB viselkedik azonban ugyanígy, így lehetséges, hogy többféle forrás is létezik.

Sharma és kollégái a Deep Synoptic Array nevű rádióinterferométer segítségével gyűjtöttek adatokat az FRB-k észlelésére és forrásaik lokalizálására. Gondosan tanulmányozták 30 FRB-forrásgalaxis tulajdonságait, és arra jutottak, hogy a rádiókitörések általában fiatal csillagpopulációkkal rendelkező galaxisokból származnak.

Ez nem meglepő, ha az FRB-k forrásai valóban magnetárok. A neutroncsillagok hatalmas csillagok összeomlott magjai, amelyek szupernóva-robbanással jönnek létre, és ezek az óriáscsillagok rövidebb élettartammal rendelkeznek, mint a kisebbek. A magnetárok fiatal neutroncsillagok, így várható, hogy olyan helyeken találjuk meg őket, ahol a legtöbb csillag fiatal és rövid életű.

Bár néhány FRB-t már észleltek idős csillagpopulációkban vagy kis tömegű galaxisokban, a kutatócsoport elemzése kimutatta, hogy messze a leggyakoribb források a nagy tömegű galaxisok, amelyek fiatal csillagokkal rendelkeznek. Ez arra utal, hogy a nagy tömegű, fiatal csillagokkal rendelkező környezetek meghatározók az FRB-ket előidéző magnetárok kialakulásában; ha nem így lenne, szélesebb eloszlást látnánk a galaxisok típusai között.

Ennek oka egyelőre ismeretlen, de a kutatók úgy vélik, hogy ezeknek a nagy tömegű csillagképző galaxisoknak a fémessége szerepet játszhat a folyamatban. A nagy tömegű galaxisok általában sokkal magasabb fémtartalommal rendelkeznek, mint alacsony tömegű társaik, és hajlamosak nehezebb csillagokat is létrehozni.

Van azonban egy másik probléma is. A mag-összeomlásos szupernóva-robbanások aránya nagyjából megegyezik az univerzumban zajló csillagképződési rátával. Ha az FRB-ket előidéző magnetárok ilyen módon jönnek létre, az FRB-k eloszlásának összhangban kellene lennie a mag-összeomlásos szupernóvák eloszlásával, még az alacsony tömegű galaxisokban is – de nem ez a helyzet. Ez arra utal, hogy az ilyen módon kialakuló magnetárok nem a fő FRB források.

A kutatók szimulációkat végeztek, és találtak egy megoldást. Az FRB-ket kibocsátó magnetárok ikercsillagok egyesüléséből származhatnak. Ez valószínűbb olyan környezetekben, ahol több nagy tömegű csillag van, például azokban a galaxisokban, amelyeket a kutatók azonosítottak.

Bár még nem rendelkezünk átfogó magyarázattal az FRB-k eredetére, a kutatás jelentősen megerősíti a magnetár-elméletet, és arra utal, hogy ezeknek a magnetároknak a kialakulásához különleges körülmények (is) szükségesek.

Az FRB-k vizsgálata folyamatosan fejlődik, és a csillagászok egyre több furcsa jelet fedeznek fel. Minél többet találunk, annál több adatot elemezhetünk, hogy megoldjuk az FRB-k eredetének rejtélyét. A kutatás a Nature folyóiratban jelent meg.