Tisková zpráva

Astronomové pozorovali doposud nejvzdálenější rychlý radiový záblesk

19. října 2023

Mezinárodní tým napozoroval vzdálený výtrysk radiových vln trvající méně než milisekundu. Tento rychlý rádiový záblesk (fast radio burst, FRB) je nejvzdálenější, který jsme zatím pozorovali. Jeho zdroj byl nalezen pomocí dalekohled VLT (Very Large Telescope) Evropské jižní observatoře (ESO) v galaxii tak vzdálené, že její světlo k nám letělo osm miliard let. Tento záblesk je také jedním z nejenergetičtějších; během zlomku sekundy uvolnil tolik energie, kolik Slunce vyrobí za 30 let.

Záblesk se jménem FRB 20220610A objevil v červnu minulého roku australský radioteleskop ASKAP [1] a překonal předchozí rekord pozorovatelského týmu o 50 procent.

"Pomocí ASKAPu, což je pole antén, jsme byli schopni přesně určita, odkud záblesk přišel," říká Stuart Ryder, astronom z Macquarie University v Austrálii a jeden z hlavních autorů studie, která dnes vychází v časopise Science. "Potom jsme použili [dalekohled ESO VLT] v Chile, abychom hledali domovskou galaxii[2], a zjistili jsme, že je starší a vzdálenější než kterýkoli jiný známý zdroj rychlých radiových emisí, a pravděpodobně leží v malé skupině splývajících galaxií."

Objev potvrzuje, že můžeme FRB používat k měření "chybějící" hmoty mezi galaxiemi, tedy k novému způsobu jak "vážit" vesmír.

Současné metody odhadu hmoty ve vesmíru dávají rozporuplné výsledky a občas nesouhlasí se standardním kosmologickým modelem. "Když sečteme množství normální hmoty ve vesmíru - atomů, ze kterých jsme složeni i my - zjistíme, že o něco víc než polovina toho, co by dnes mělo být a co bychom měli pozorovat, chybí," říká Ryan Shannon, profesor na Swinburne University of Technology v Austrálii, další z autorů práce. "Myslíme si, že se chybějící hmota skrývá v prostoru mezi galaxiemi, ale je tak horká a řídká, že je nemožné ji vidět pomocí běžných metod."

"Rychlé radiové záblesky jsou na tento ionizovaný materiál citlivé. I v prostoru, který je téměř dokonale prázdný, 'vidí' každý elektron, a to nám umožňuje měřit množství hmoty mezi galaxiemi," vysvětluje Shannon.

Nalezení vzdálených FRB je klíčové k přesnému měření množství chybějící hmoty ve vesmíru, jak dokázal Jean-Pierre ('J-P') Macquart v roce 2020. "J-P ukázal, že čím dále je radiový záblesk, tím více detekuje řídké hmoty; tomuto vztahu se říká Macquartův. Některé nedávné záblesky se zdály tomuto vztahu vymykat, ale naše měření potvzují, že Macquartův vztah je platný přes půlku známého vesmíru," říká Ryder.

"Zatímco stále nevíme, co vytváří tyto obrovské záblesky energie, náš článek potvrzuje, že FRB jsou běžnými událostmi ve vesmíru a že je můžeme využít pro měření hmoty mezi galaxiemi a lépe porozumět struktuře vesmíru," říká Shannon.

Výsledek ukazuje limit toho, kterého je možné dosáhnout s dnešními dalekohledy. Brzy budou mít astronomové k dispozici i prostředky pro detekci starších a vzdálenějších záblesků, určit jejich zdrojové galaxie a měřit chybějící hmotu vesmíru. Mezinárodní observatoř SKAO (Square Kilometre Array Observatory) v současnosti buduje dvě pole radioteleskopů v Jižní Africe a v Austrálii, které budou schopny měřit tisíce FRB, včetně těch hodně vzdálených a nepozorovatelných pro současné přístroje. Dalekohled ESO ELT, 39m dalekohled ve výstavbě v chilské poušti Atacama, buje jedním z mála dalekohledů schopných pozorovat galaxie ještě vzdálenější než FRB 20220610A.

Poznámky

[1] Radioteleskop ASKAP vlastní a provozuje CSIRO, australská národní vědecká agentura, ve Wajarri Yamaji Country v západní Austrálii.

[2] Tým použil data pořízená přístroji FORS2 (FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph 2), X-shooter a HAWK-I (High Acuity Wide-field K-band Imager) na dalekohledu ESO VLT. Ve studii byla použita také data z Keckovy observatoře na Havaji (Spojené státy americké).

Další informace

Výsledky výzkumu byly prezentovány v článku “A luminous fast radio burst that probes the Universe at redshift 1” (doi: 10.1126/science.adf2678) , který vyjde v časopise Science.

Složení týmu: S. D. Ryder (School of Mathematical and Physical Sciences, Macquarie University, Australia [SMPS]; Astrophysics and Space Technologies Research Centre, Macquarie University, Sydney, Australia [ASTRC]), K. W. Bannister (Australia Telescope National Facility, Commonwealth Science and Industrial Research Organisation, Space and Astronomy, Australia [CSIRO]), S. Bhandari (The Netherlands Institute for Radio Astronomy, the Netherlands; Joint Institute for Very Long Baseline Interferometry in Europe, the Netherlands), A. T. Deller (Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology, Australia [CAS]), R. D. Ekers (CSIRO; International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin Institute of Radio Astronomy, Curtin University, Australia [ICRAR]), M. Glowacki (ICRAR), A. C. Gordon (Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics, Northwestern University, USA [CIERA]), K. Gourdji (CAS), C. W. James (ICRAR), C. D. Kilpatrick (CIERA; Department of Physics and Astronomy, Northwestern University, USA), W. Lu (Department of Astronomy, University of California, Berkeley, USA; Theoretical Astrophysics Center, University of California, Berkeley, USA), L. Marnoch (SMPS; ASTRC; CSIRO; Australian Research Council Centre of Excellence for All-Sky Astrophysics in 3 Dimensions, Australia), V. A. Moss (CSIRO), J. X. Prochaska (Department of Astronomy and Astrophysics, University of California, Santa Cruz, USA [Santa Cruz]; Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, Japan), H. Qiu (SKA Observatory, Jodrell Bank, UK), E. M. Sadler (Sydney Institute for Astronomy, School of Physics, University of Sydney, Australia; CSIRO), S. Simha (Santa Cruz), M. W. Sammons (ICRAR), D. R. Scott (ICRAR), N. Tejos (Instituto de Física, Pontificia Universidad Católica De Valparaíso, Chile) a R. M. Shannon (CAS).

Evropská jižní observatoř (ESO) umožňuje vědcům z celého světa objevovat tajemství vesmíru ku prospěchu všech. Navrhujeme, stavíme a provozujeme pozemní observatoře světové úrovně, které astronomové využívají k řešení vzrušujících otázek a šíření fascinace astronomií. Podporujeme mezinárodní spolupráci v astronomii. ESO byla založena jako mezivládní organizace v roce 1962 a dnes ji tvoří 16 členských států – Belgie, Česko, Dánsko, Finsko, Francie, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie – a dvojice strategických partnerů – Chile, která hostí všechny observatoře ESO, a Austrálie. Ústředí ESO, návštěvnické centrum a planetárium ESO Supernova se nachází v blízkosti Mnichova v Německu, zatímco chilská poušť Atacama, úžasné místo s jedinečnými podmínkami pro pozorování oblohy, hostí naše dalekohledy. ESO provozuje tři observatoře: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na hoře Paranal jsou to dalekohled VLT (Very Large Telescope) a interferometr VLTI (Very Large Telescope Interferometer), stejně jako dva přehlídkové teleskopy – VISTA pracující v infračervené oblasti a VST (VLT Survey Telescope) pro viditelné světlo. Na Observatoři Paranal bude ESO také hostit a provozovat pole teleskopů CTAS (Cherenkov Telesope Array South) pro detekci Čerenkovova záření v atmosféře - největší a nejcitlivější observatoř gama záření na světě. Společně s mezinárodními partnery provozuje ESO teleskopy pro milimetrovou a submilimetrovou oblast APEX a ALMA pracující na planině Chajnantor. Na hoře Cerro Armazones poblíž Paranalu stavíme nový dalekohled ELT (Extrémně velký dalekohled, Extremly Large Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 m, který se stane „největším okem lidstva hledícím do vesmíru“. Z našich kanceláří v Santiagu řídíme naši činnost v Chile a spolupráci s místními partnery a veřejností.

Odkazy

Kontakty

Stuart Ryder
Adjunct Fellow, School of Mathematical and Physical Sciences, Macquarie University
Sydney, Australia
Tel.: +61 419 970834
Email: Stuart.Ryder@mq.edu.au

Ryan Shannon
Associate Professor, Swinburne University
Hawthorn, Australia
Tel.: +61 3 9214 5205
Email: rshannon@swin.edu.au

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org

Anežka Srbljanović (press contact Česko)
ESO Science Outreach Network and Astronomical Institute of Czech Academy of Sciences
Tel.: +420 323 620 116
Email: eson-czech@eso.org

Connect with ESO on social media

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso2317. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.

Usage of ESO Images, Videos, Web texts and Music
Jste novinář? Příhlašte se k odebírání zpravodaje ESO Media.