Πριν από πάρα πολύ καιρό, σε έναν γαλαξία πολύ, πολύ μακρινό, μια μυστηριώδης έκλαμψη ενέργειας απελευθερώθηκε στο Σύμπαν.
Σήμερα, οι αστρονόμοι κατάφεραν να εντοπίσουν αυτή την έκλαμψη: μια ισχυρή ριπή ραδιοκυμάτων που ταξίδεψε για περισσότερα από 10 δισεκατομμύρια χρόνια προτού φτάσει στη Γη. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι πρόκειται για την πιο μακρινή ταχεία ραδιοέκλαμψη (Fast Radio Burst – FRB) που έχει καταγραφεί ποτέ.
Οι FRB είναι εξαιρετικά έντονες εκπομπές ραδιοκυμάτων, οι οποίες μπορούν μέσα σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου να απελευθερώσουν τόση ενέργεια όση εκπέμπει ο Ήλιος μέσα σε μήνες ή ακόμη και χρόνια. Ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά το 2007 και έκτοτε αποτελούν ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της αστροφυσικής. Μάλιστα, ορισμένοι έχουν διατυπώσει ακόμη και την υπόθεση ότι ενδέχεται να έχουν εξωγήινη προέλευση.
Ένας νεαρός γαλαξίας με έντονο σχηματισμό άστρων
Σύμφωνα με νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Science, οι ερευνητές εντόπισαν μια ραδιοέκλαμψη η οποία προήλθε από μια εποχή κατά την οποία το Σύμπαν είχε ηλικία μόλις περίπου 3 δισεκατομμυρίων ετών.
Αυτό σημαίνει ότι το σήμα ταξίδευε επί περίπου το 80% της κοσμικής ιστορίας μέχρι να φτάσει στη Γη. Η έκλαμψη, η οποία έλαβε την ονομασία FRB 20240304B, θεωρείται πλέον η πιο μακρινή που έχει ανιχνευθεί ποτέ, καθώς η απόστασή της ξεπερνά κατά περισσότερο από δύο φορές το προηγούμενο ρεκόρ.
Οι επιστήμονες εντόπισαν το σήμα χρησιμοποιώντας το ραδιοτηλεσκόπιο MeerKAT στη Νότια Αφρική. Στη συνέχεια, κατάφεραν να εντοπίσουν τον γαλαξία από τον οποίο προήλθε, αξιοποιώντας τις δυνατότητες του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb (JWST) της NASA.
Ο δρ Θέμια Ναναγιακάρα, από το Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ και ένας από τους επικεφαλής ερευνητές της μελέτης, περιέγραψε το χρονικό βάθος της ανακάλυψης με χαρακτηριστικό τρόπο: όταν εκπέμφθηκε το σήμα, «δεν υπήρχε ούτε η Γη ούτε ο Ήλιος».
Τα δεδομένα που συγκέντρωσε το James Webb έδειξαν ότι η ραδιοέκλαμψη προήλθε από έναν νεαρό και πολύ μικρό γαλαξία, στον οποίο σχηματίζονται άστρα με εξαιρετικά γρήγορους ρυθμούς, ενώ η περιεκτικότητά του σε βαριά στοιχεία, τα οποία οι αστρονόμοι αποκαλούν «μέταλλα», είναι σχετικά χαμηλή. Η συγκεκριμένη παρατήρηση έχει ιδιαίτερη σημασία, καθώς οι επιστήμονες εξακολουθούν να μην έχουν καταλήξει σε μια οριστική εξήγηση για τον μηχανισμό που προκαλεί τις FRB. Μία από τις βασικές θεωρίες υποστηρίζει ότι ορισμένες από αυτές προέρχονται από μαγνητάστρες (magnetars), δηλαδή αστέρες νετρονίων που διαθέτουν εξαιρετικά ισχυρά μαγνητικά πεδία.
Ωστόσο, όπως τόνισε ο Ναναγιακάρα, οποιοσδήποτε μηχανισμός ευθύνεται για την παραγωγή αυτής της ραδιοέκλαμψης θα πρέπει να μπορεί να εξηγήσει πώς τέτοια σήματα δημιουργούνται σε πολύ νεαρούς γαλαξίες με εξαιρετικά χαμηλή περιεκτικότητα σε βαριά στοιχεία.
Το συγκεκριμένο εύρημα ενδέχεται, επομένως, να προσφέρει νέα δεδομένα για τις συνθήκες κάτω από τις οποίες δημιουργούνται αυτές οι μυστηριώδεις εκπομπές στο πρώιμο Σύμπαν. Από την πρώτη ανακάλυψή τους το 2007, έχουν καταγραφεί περισσότερες από 10.000 ταχείες ραδιοεκλάμψεις. Ωστόσο, δεν παρουσιάζουν όλες την ίδια συμπεριφορά. Όπως εξήγησε ο Ναναγιακάρα, ορισμένες επαναλαμβάνονται συνεχώς, άλλες εκπέμπουν επαναλαμβανόμενα σήματα για ένα χρονικό διάστημα και στη συνέχεια σταματούν, ενώ υπάρχουν και εκείνες που καταγράφονται μόνο μία φορά και δεν εντοπίζονται ποτέ ξανά.
Προς το παρόν, παραμένει άγνωστο αν η FRB 20240304B ήταν ένα μεμονωμένο γεγονός ή αν θα εκπέμψει ξανά σήματα που θα μπορέσουν να καταγράψουν οι επιστήμονες. «Το ενδιαφέρον με τις FRB είναι ότι δεν χρειάζεται να γνωρίζουμε τι ακριβώς τις προκαλεί για να πραγματοποιήσουμε την επιστημονική έρευνα που κάνουμε σήμερα», σημείωσε ο Ναναγιακάρα.
Όπως πρόσθεσε, η συγκεκριμένη ραδιοέκλαμψη ταξίδευε για χρονικό διάστημα που αντιστοιχεί στο 80% της ηλικίας του Σύμπαντος. Η ανακάλυψη και άλλων αντίστοιχα μακρινών σημάτων θα μπορούσε να επιτρέψει στους επιστήμονες να χαρτογραφήσουν την αόρατη ύλη στο μακρινό Σύμπαν.
Τα ραδιοσήματα που αποκαλύπτουν την αόρατη ύλη
Ο καθηγητής Μάθιου Μπέιλς, από το Πανεπιστήμιο Swinburne, ένας από τους αστροφυσικούς που συμμετείχαν στην αρχική ανακάλυψη των FRB, χαρακτήρισε τη νέα μελέτη επιβεβαίωση της μεγάλης αξίας αυτών των σημάτων για τη διερεύνηση του Σύμπαντος.
Όπως δήλωσε, οι ταχείες ραδιοεκλάμψεις αποτελούν «έναν πολύ θεμελιώδη τρόπο για να υπολογίσουμε πόσα άτομα υπάρχουν στο Σύμπαν». Αυτό συμβαίνει επειδή τα ραδιοκύματα επηρεάζονται από τα σωματίδια της ύλης που συναντούν κατά τη διαδρομή τους στο Διάστημα. Μελετώντας αυτές τις επιδράσεις, οι επιστήμονες μπορούν να εκτιμήσουν την ποσότητα της ύλης που παρεμβάλλεται μεταξύ της πηγής και της Γης, ακόμη και όταν αυτή δεν είναι ορατή με τα συμβατικά οπτικά τηλεσκόπια.
Η δρ Σάρα Γουέμπ, επίσης αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο Swinburne, η οποία δεν συμμετείχε στη συγκεκριμένη έρευνα, εξήγησε ότι οι FRB μπορούν ουσιαστικά να χρησιμοποιηθούν ως ένα μέσο καταμέτρησης της ύλης κατά μήκος της διαδρομής τους προς τη Γη.
Με άλλα λόγια, τα σήματα αυτά επιτρέπουν στους αστρονόμους να μελετούν την ύλη που διασχίζουν τα ραδιοκύματα, προσφέροντας πληροφορίες για περιοχές του Σύμπαντος που δεν μπορούν να παρατηρηθούν άμεσα.
Η Γουέμπ πρόσθεσε ότι η νέα ανακάλυψη υποδηλώνει πως οι ταχείες ραδιοεκλάμψεις ενδέχεται να ήταν ιδιαίτερα συχνές στο πρώιμο Σύμπαν. Εάν η υπόθεση αυτή επιβεβαιωθεί από μελλοντικές παρατηρήσεις, οι FRB θα μπορούσαν να αποτελέσουν ένα ακόμη σημαντικό εργαλείο για την κατανόηση της εξέλιξης του Σύμπαντος, της κατανομής της ύλης και των συνθηκών που επικρατούσαν στα πρώτα δισεκατομμύρια χρόνια της ιστορίας του.
Με πληροφορίες από The Guardian
