Ett forskarlag som leds av Chalmersastronomen Franz Kirsten har studerat en berömd källa för radioblixtar – ett ännu oförklarat kosmiskt fenomen. När de jämförde med tidigare mätningar kunde forskarna dra en slutsats med långtgående konsekvenser: alla radioblixtar upprepas, om man tittar tillräckligt länge och tillräckligt noga. Forskargruppen använde fyra europeiska teleskop i ett unikt samarbete mellan professionella och amatörastronomer.
Radioblixtar har förbryllat astronomer i över femton år. Dessa korta, ljusa blixtar av radiovågor varar ofta bara i millisekunder och kan upptäckas av radioteleskop från långt ut i universum. På engelska kallas de fast radio bursts eller FRB.
I en ny studie använde forskare radioteleskop i Sverige, Tyskland, Nederländerna och Polen för att bevaka en återkommande källa till radioblixtar.
– Detta är den längsta studien hittills av en enda källa till radioblixtar, säger Wolfgang Herrmann, amatörradioastronom och medlem i forskarteamet.
Under flera veckor stirrade de fyra teleskopen på källan i upp till 12 timmar per dag.
Observationerna delades mellan fyra teleskop: 25-metersteleskopet i Onsala, Sverige, en 25-meters antenn i Westerbork Synthesis Radio Telescope i Nederländerna, 32-metersteleskopet i Toruń, Polen, och 25-metersteleskopet i Stockert, Tyskland.
Stockert-teleskopet drivs av den ideella organisationen Astropeiler Stockert e.V., vars medlemmar är representerade i forskarlaget.
Totalt registrerade teleskopen 46 ljusstarka radioblixtar som var och en varade bara några millisekunder.
– Den här källan hade tidigare studerats med ett mycket större radioteleskop, FAST i Kina, så vi visste vad vi kunde förvänta oss. Men vi blev riktigt förvånade över vad vi såg. Av de blixtar som vi samlade in var många mycket ljusa, fler än vi hade väntat oss, förklarar Franz Kirsten, astronom vid Onsala rymdobservatorium, Chalmers.
De nya observationerna pekar mot två nya slutsatser
Om denna källa till återkommande blixtar är typisk, resonerar astronomerna, så kan två överraskande slutsatser dras.
För det första pekar de nya observationerna på en överraskande ny tolkning av de källor i rymden som sänder ut radioblixtar.
Av de radioblixtar som hittills har uppmätts har nästan alla bara blixtrat till en enda gång.
– Eftersom vissa källor upprepar, har det spekulerats i att alla kunde göra det. Nu äntligen har vi statistik på en upprepande källa som gör att vi kan göra en ordentlig jämförelse med de som inte gör det. Och det ser ut som att det verkligen kan vara sant: alla radioblixtar kommer att upprepas om du tittar tillräckligt länge, säger teammedlem Omar Ould-Boukattine, astronom vid Astron och Universiteit van Amsterdam.
För det andra: de ljusaste radioblixtarna kan upptäckas på stora avstånd.
– Vi tror att ljusa blixtar som dessa skulle kunna upptäckas i de mest avlägsna galaxer som vi känner till, till exempel de som nyligen upptäcktes av rymdteleskopet James Webb. Ljuset från dessa har färdats mot oss sedan universum bara var några hundra miljoner år gammalt, säger Marcin Gawroński, teammedlem vid Nicolaus Copernicus University i Toruń, Polen.
Forskare vet ännu inte vad som skapar radioblixtar. Ändå finns det många tecken som kopplar dem till de täta, magnetiserade rester av exploderade stjärnor som kallas magnetarer och neutronstjärnor.
– Om vi kan se radioblixtar från den tid då de allra första stjärnorna och galaxerna lyste, då skulle det ge oss ett helt nytt sätt att utforska den tiden i universums historia, säger Franz Kirsten.
Mer om forskningen
Forskningsresultaten presenteras i artikeln A link between repeating and non-repeating fast radio bursts through their energy distributions, som publiceras den 4 januari 2024 i tidskriften Nature Astronomy.
Forskarteamet består av Franz Kirsten (Onsala Space Observatory, Chalmers, Sverige), Omar S. Ould-Boukattine (Astron och Universiteit van Amsterdam, Nederländerna), Wolfgang Herrmann (Astropeiler Stockert e.V.), Marcin P. Gawroński (Nicolaus Copernicus-universitetet, Toruń, Polen), Jason W. T. Hessels (Universiteit van Amsterdam, Netherlands), W. Lu (UC Berkeley, USA), Mark P. Snelders (University of Amsterdam, Netherlands), P. Chawla (Universiteit van Amsterdam, Netherlands), Jun Yang (Onsala rymdobservatorium, Chalmers, Sverige), R. Blaauw (ASTRON), Kenzie Nimmo (MIT, USA), Weronika Puchalska (Nicolaus Copernicus-universitetet, Toruń, Polen), P. Wolak (Nicolaus Copernicus-universitetet, Toruń, Polen) och R. van Ruiten (Universiteit van Amsterdam, Nederländerna).
Källan som studerats av teamet upptäcktes den 24 november 2020 av teleskopet CHIME i Kanada i stjärnbilden Oxen, och har beteckningen FRB 20201124A. Den tillhör en galax av liknande storlek som Vintergatan, belägen så långt bort att ljuset från galaxen har rest nästan i 1,3 miljarder år för att nå oss.
Kontakter
Robert Cumming, astronom och kommunikatör, Onsala rymdobservatorium, Chalmers tekniska högskola, robert.cumming@chalmers.se, +46 70 4933114
Franz Kirsten, astronom, Onsala rymdobservatorium, Chalmers tekniska högskola, Sverige franz.kirsten@chalmers.se +46 31 772 5532
Se även pressmeddelanden från Astron (engelska; holländska) och hos Nicolaus Copernicus-universitetet (engelska; polska).
Bild
Kontakta oss för bilden i hög upplösning.
Fyra radioteleskop samlade in många ljusstarka radioblixtar från en enda källa – långt fler än väntat. Illustration: Daniëlle Futselaar/artsource.nl
Kontakt
- Senior forskningsingenjör, Onsala rymdobservatorium, Rymd-, geo- och miljövetenskap
- Kommunikatör, Onsala rymdobservatorium, Rymd-, geo- och miljövetenskap
