Un semnal misterios a ajuns pe Pământ după miliarde de ani. Astronomii au fost surprinși de locul din care provine

Astronomii au detectat cel mai îndepărtat semnal radio de tipul celor cunoscute drept explozii radio rapide (FRB), un fenomen cosmic încă insuficient înțeles. Semnalul a fost emis când Universul avea aproximativ 3 miliarde de ani, iar galaxia din care provine i-a surprins pe cercetători: în locul unei galaxii masive, cu numeroase stele, aceștia au descoperit o galaxie pitică, tânără și aflată într-o perioadă intensă de formare a stelelor.AdsSemnalul, identificat sub denumirea FRB 20240304B, a fost detectat în martie 2024 cu ajutorul radiotelescopului MeerKAT din Africa de Sud. Acesta a emis un impuls de unde radio care a durat doar o fracțiune infimă de secundă, dar care a călătorit prin spațiu timp de miliarde de ani înainte să ajungă la noi.Descoperirea, prezentată într-un studiu publicat în revista Science, le oferă astronomilor noi indicii despre originea exploziilor radio rapide și despre structurile cosmice pe care aceste semnale le traversează în drumul lor spre Pământ.Ceea ce face exploziile radio rapide atât de interesante este faptul că nu știm ce le generează, a explicat Manisha Caleb, astronom și astrofizician la Universitatea din Sydney, coordonatoarea studiului.După identificarea semnalului, echipa internațională de astronomi a încercat să localizeze galaxia din care provenea. Două telescoape terestre foarte sensibile nu au reușit să ofere suficiente informații despre aceasta, astfel că cercetătorii au apelat la telescopul spațial James Webb, cunoscut pentru capacitatea sa de a observa obiecte cosmice îndepărtate în infraroșu.Rezultatul a fost surprinzător. Astronomii se așteptau să găsească o galaxie mare, bine conturată și bogată în stele. În schimb, observațiile au dezvăluit o galaxie pitică, deși aceasta formează în mod activ noi stele.Potrivit cercetătorilor, galaxia este de aproximativ 1.000 de ori mai puțin masivă decât se estimase inițial. În plus, aproximativ 90% din masa sa stelară s-a format în ultimele 30 de milioane de ani, ceea ce indică o galaxie extrem de tânără din punct de vedere astronomic.Această descoperire i-a determinat pe cercetători să ia mai serios în considerare ipoteza potrivit căreia semnalul a fost produs de un magnetar.Magnetarii, printre posibilele surse ale semnalelor misterioaseExploziile radio rapide sunt impulsuri de unde radio care durează, de regulă, doar fracțiuni de secundă. Deși au fost descoperite în 2007, originea lor nu a fost stabilită definitiv, iar apariția lor imprevizibilă și durata extrem de scurtă îngreunează identificarea surselor.Una dintre explicațiile luate în calcul de oamenii de știință implică magnetarii, un tip de stele neutronice caracterizate prin câmpuri magnetice extrem de puternice. Aceste obiecte compacte pot concentra o masă comparabilă cu cea a Soarelui într-un volum de dimensiuni reduse.O altă ipoteză presupune că exploziile radio rapide ar putea fi produse de coliziunea a două stele neutronice. Astfel de evenimente pot duce la formarea unei găuri negre sau a unei stele neutronice extrem de masive și pot genera elemente grele, inclusiv aur.Totuși, cele două scenarii nu se potrivesc în aceeași măsură cu toate observațiile. Stelele neutronice din sistemele binare pot orbita una în jurul celeilalte timp de miliarde de ani înainte de a se ciocni. În schimb, magnetarii se pot forma în decurs de câteva milioane de ani și pot elibera energie magnetică într-un interval relativ scurt.Având în vedere vârsta redusă a galaxiei-gazdă, cercetătorii consideră că un magnetar ar putea explica mai bine originea semnalului FRB 20240304B. Această concluzie rămâne însă o ipoteză, nu o identificare certă a sursei.J. Xavier Prochaska, astronom și astrofizician la Universitatea din California, Santa Cruz, a explicat că există aproape 100 de modele teoretice care încearcă să descrie mecanismele de producere a exploziilor radio rapide.Noi, cei care facem observații, putem elimina modele, dar nu le putem demonstra definitiv, a afirmat cercetătorul, subliniind cât de dificil este să fie identificată explicația corectă.Semnalul a oferit indicii despre structuri cosmice îndepărtateImportanța descoperirii nu se limitează la galaxia în care a apărut explozia radio. În timpul călătoriei sale prin Univers, semnalul a traversat gaze ionizate și structuri cosmice care i-au modificat caracteristicile.Pe măsură ce undele radio se deplasau prin gazul rece și ionizat din spațiu, componentele lor de frecvență mai joasă au fost încetinite mai mult decât cele de frecvență mai înaltă. Din acest motiv, ele au ajuns mai târziu. În plus, gazul turbulent, probabil prezent în galaxia-gazdă, a împrăștiat semnalul și l-a extins pe parcursul mai multor milisecunde.Aceste modificări le-au oferit astronomilor informații despre materia întâlnită de semnal în drumul său spre Pământ.Cercetătorii au identificat astfel indicii despre un grup de galaxii necunoscut anterior, situat la aproximativ 3,5 miliarde de ani-lumină distanță. Semnalul a păstrat și urme ale interacțiunii cu roiul de galaxii Fecioara, una dintre structurile de acest tip aflate în apropierea Pământului, la aproximativ 54 de milioane de ani-lumină.Prin urmare, exploziile radio rapide pot funcționa ca niște sonde cosmice naturale: chiar dacă sursa lor rămâne un mister, semnalele pot dezvălui informații despre materia și structurile pe care le traversează.Un semnal dintr-o perioadă importantă pentru evoluția UniversuluiFRB 20240304B provine dintr-o perioadă cunoscută drept „amiaza cosmică”, situată la aproximativ 3 miliarde de ani după Big Bang. În acea etapă, formarea stelelor în Univers se afla la apogeu.Faptul că astronomii au identificat o explozie radio rapidă atât de îndepărtată arată că aceste fenomene existau deja în Universul timpuriu. Descoperirea oferă, totodată, o nouă oportunitate de a studia galaxii îndepărtate și mediul cosmic dintre acestea și Pământ.Până în prezent, cercetătorii au confirmat galaxiile-gazdă pentru aproximativ 100 de explozii radio rapide, iar majoritatea provin din regiuni ale Universului mult mai apropiate decât sursa nou identificată.Acum am demonstrat că aceste fenomene existau și în acele perioade timpurii, iar acest lucru va stimula noi studii dedicate descoperirii altora și căutării unor semnale provenite de la distanțe și mai mari, a declarat Prochaska.Deși originea exactă a exploziilor radio rapide rămâne necunoscută, detectarea acestui semnal și identificarea galaxiei sale-gazdă reprezintă un pas important în cercetarea unuia dintre fenomenele încă neelucidate ale Universului.Sursa: Românialiberă.ro