A csillagászok minden eddiginél távolabbról érkező gyors rádiókitörést (FRB) észleltek, amely akkor indult útnak, amikor a világegyetem még mindössze körülbelül hárommilliárd éves volt.
A különleges jel nemcsak azért keltette fel a kutatók figyelmét, mert energiája több mint tízmilliárd éven keresztül utazott a kozmoszon át, hanem azért is, mert a forrásaként azonosított galaxis egészen másnak bizonyult, mint amire a tudósok számítottak.
A gyors rádiókitörések rendkívül rövid, gyakran a másodperc ezredrészéig tartó rádióhullám-impulzusok, amelyek a világűr távoli vidékeiről érkeznek. Eredetük közel két évtizede foglalkoztatja a kutatókat, ám annak ellenére, hogy számos elmélet született a keletkezésükről, egyelőre nincs minden esetre érvényes, bizonyított magyarázat. A jelenségek egyik lehetséges forrásai a magnetárok, vagyis olyan neutroncsillagok, amelyek rendkívül erős mágneses térrel rendelkeznek, és hatalmas energiát képesek felszabadítani.
A most vizsgált, FRB 20240304B jelű rádiókitörést 2024 márciusában észlelték a dél-afrikai MeerKAT rádióteleszkóp-rendszer segítségével. A kutatók ezt követően megpróbálták azonosítani a jel forrásgalaxisát, ám a földi megfigyelőeszközök nem tudták egyértelműen megmutatni, honnan érkezett a rádiójel. Végül a James Webb űrteleszkópot (JWST) is bevetették, amely rendkívüli infravörös érzékenységének köszönhetően képes a rendkívül távoli és halvány galaxisok vizsgálatára.
A felfedezés legnagyobb meglepetését a forrásgalaxis jelentette. A csillagászok előzetesen egy nagy tömegű, sok csillagot tartalmazó galaxist vártak, ehelyett azonban egy apró törpegalaxist találtak, amelynek tömege mintegy ezredrésze annak, amit a kutatók a rádiókitörés alapján feltételeztek. A galaxis ugyanakkor aktív csillagkeletkezési időszakban van: csillagtömegének körülbelül 90 százaléka az elmúlt 30 millió év során alakult ki.
Ez a körülmény fontos támpontot jelenthet a rádiókitörés eredetének megértésében. A kutatók szerint a jel forrása egy magnetár lehetett, amely egy nagy tömegű csillag életének végén keletkezhet. A magnetárok viszonylag rövid, néhány millió éves időskálán is kialakulhatnak, ezért jól illeszkednek egy olyan fiatal galaxis környezetéhez, amelyben intenzív csillagkeletkezés zajlik. Egy másik lehetséges magyarázat két neutroncsillag összeütközése lenne, ezek az objektumok azonban gyakran hosszú időn keresztül keringenek egymás körül, mielőtt összeolvadnának. Emiatt ez a forgatókönyv kevésbé tűnik valószínűnek a most azonosított galaxis esetében.
A rádiókitörés a világegyetem szerkezetéről is értékes információkat szolgáltatott. Miközben a jel az űrön keresztül haladt, különböző kozmikus gázfelhőkön és anyagsűrűsödéseken jutott át. Az elektromosan töltött, ionizált gáz a rádióhullámok különböző frekvenciáit eltérő mértékben lassította, így a hullámok nem egyszerre érkeztek meg a Földre. A galaxis környezetében található turbulens gáz ráadásul szét is szórta a jelet, amelynek tulajdonságai így a forrás és a köztünk elhelyezkedő anyag eloszlásáról egyaránt árulkodnak.
A kutatók a rádiójel útjának vizsgálatával egy korábban ismeretlen galaxiscsoport nyomaira is bukkantak, amely mintegy 3,5 milliárd fényévnyire található. A jel emellett a közeli Virgo-galaxishalmaz anyagának lenyomatát is magán hordozta. Ez azt mutatja, hogy a gyors rádiókitörések nemcsak a keletkezésük körülményeinek feltárásában segíthetnek, hanem a világegyetemben szétszóródó, egyébként nehezen megfigyelhető anyag feltérképezésében is.
A gyors rádiókitörések forrásgalaxisát eddig csak körülbelül száz esetben sikerült megbízhatóan azonosítani, és a legtöbb ismert példa jóval közelebbről származik. Az új felfedezés ezért jelentős lépés a jelenség megértésében: bizonyítja, hogy ilyen rádiókitörések már a világegyetem korai időszakában is létrejöttek. A kutatók a jövőben további, még távolabbi jeleket szeretnének keresni, amelyek segíthetnek megérteni, milyen csillagászati objektumok hozzák létre ezeket a rendkívüli kozmikus impulzusokat - írja a ScienceAlert.
