Pressmeddelande

Astronomer detekterar mest avlägsna radioblixten hittills

19 oktober 2023, Skurup

Ett internationellt forskarlag har upptäckt en avlägsen radiokälla som varade under kortare tid än en millisekund. Denna “radioblixt” (FRB, Fast Radio Burst) är den mest avlägsna som hittills har observerats. Källan lokaliserades med Europeiska sydobservatoriets Very Large Telescope (ESO:s VLT) i en galax så långt borta att ljuset tog åtta miljarder år att nå oss. Denna FRB är också en av de mest energirika som har studerats, då den under en bråkdels sekund frigjorde mer energi än vad solen utstrålar under trettio års tid.

Upptäckten av radioblixten, som har beteckningen FRB 20220610A, gjordes i juni förra året med radioteleskopet ASKAP i Australien [1] och utökade det tidigare avståndsrekordet med 50 %.

“Med ASKAP:s nätverk av radioantenner kunde vi bestämma exakt varifrån strålningsblixten kom” säger Stuart Ryder, astronom vid Macquarie University i Australien och en av huvudförfattarna till studien som publiceras i dag i Science. “Vi använde därefter ESO:s VLT i Chile för att söka efter modergalaxen [2], som vi fann var äldre och mer avlägsen än någon annan FRB-källa hittills och sannolikt medlem av en mindre grupp samverkande galaxer”.

Upptäckten bekräftar att FRB:er kan användas för att mäta “osynlig” materia mellan galaxerna och på så sätt bestämma universums massa.

De nuvarande modellerna för att uppskatta massan i universum ger motstridiga uppskattningar som utmanar den kosmologiska standardmodellen. “Om vi summerar all vanlig materia i universum - atomer som vi själva är gjorda av - finner vi att över hälften av den mängd som borde vara där saknas” säger Ryan Shannon, professor vid Swinburne University of Technology i Australien, som också är huvudförfattare till studien. “Vi tror att den saknade materian gömmer sig i rymden mellan galaxerna, men den kan vara så het och utspridd att den omöjligen kan detekteras med våra normala metoder”.

FRB:er kan användas för att detektera denna joniserade materia. Till och med där rymden är nästan tom kan man med hjälp av dem “se” alla elektroner som finns, vilket gör det möjligt för oss att mäta hur mycket materia som finns mellan galaxerna” förklarar Shannon.

Att hitta avlägsna FRB:er är nödvändigt för att noggrant kunna mäta den saknade materian i universum, vilket den tidigare australiske astronomen Jean-Pierre (“J-P”) Macquart visade 2020: “J-P visade att ju längre bort en FRB är, desto mer diffus gas kan ses mellan galaxerna. Detta är nu känt som Macquarts samband. Vissa snabba radioblixtar som har studerats nyligen verkar inte följa detta samband. Våra mätningar bekräftar sambandet i mer än hälften av det kända universums volym” säger Ryder.

“Även om vi ännu inte vet vad som orsakar dessa massiva energiutbrott så är slutsatserna i artikeln dels att radioblixtar är vanliga i universum och dels att de kan användas för att detektera materia mellan galaxerna och därmed bättre förstå universums struktur” menar Shannon.

Resultaten är på gränsen till vad som är möjligt att nå med dagens teleskop. Men inom kort kommer astronomer att ha andra verktyg för att detektera ännu mer avlägsna och äldre blixtar, bestämma deras modergalaxer och mäta mängden materia i universum. Det internationella samarbetet Square Kilometre Array Organisation bygger för närvarande två radioteleskop i Sydafrika och Australien som kommer att kunna hitta tusentals FRB:er, inklusive mycket avlägsna sådana som inte kan ses med dagens anläggningar. ESO:s Extremely Large Telescope, ett 39-metersteleskop under uppförande i den chilenska Atacamaöknen, kommer att bli ett av de få teleskop som kan studera radioblixtarnas modergalaxer på ännu större avstånd än FRB 20220610A.

 

Noter

[1] ASKAP-teleskopet ägs och drivs av CSIRO, den nationella Australiska vetenskapliga organisationen, i Wajarri Yamaji Country i Western Australia.

[2] Forskarna använde data erhållna med instrumenten FORS2 (FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph 2), X-shooter och HAWK-I (High Acuity Wide-field K-band Imager) på ESO:s VLT. Data från Keckobservatoriet på Hawaii användes också i studien.

 

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i artikeln “A luminous fast radio burst that probes the Universe at redshift 1” i tidskriften Science.

Forskarlaget utgörs av S. D. Ryder (School of Mathematical and Physical Sciences, Macquarie University, Australien [SMPS]; Astrophysics and Space Technologies Research Centre, Macquarie University, Sydney, Australien [ASTRC]), K. W. Bannister (Australia Telescope National Facility, Commonwealth Science and Industrial Research Organisation, Space and Astronomy, Australien [CSIRO]), S. Bhandari (The Netherlands Institute for Radio Astronomy, Nederländerna; Joint Institute for Very Long Baseline Interferometry in Europe, Nederländerna), A. T. Deller (Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology, Australien [CAS]), R. D. Ekers (CSIRO; International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin Institute of Radio Astronomy, Curtin University, Australien [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, Australien), 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, Storbritannien), E. M. Sadler (Sydney Institute for Astronomy, School of Physics, University of Sydney, Australien; CSIRO), S. Simha (Santa Cruz), M. W. Sammons (ICRAR), D. R. Scott (ICRAR), N. Tejos (Instituto de Física, Pontificia Universidad Católica De Valparaíso, Chile) och R. M. Shannon (CAS).

Europeiska sydobservatoriet (ESO) möjliggör för astronomer världen över att utforska universums mysterier. Vi designar, konstruerar och driver markbaserade observatorier av yppersta världsklass – som astronomer använder för att besvara spännande och utmanande frågor och för att sprida astronomisk kunskap – och driver internationella samarbeten inom astronomin. ESO startade som en mellanstatlig organisation 1962 och har i dag 16 medlemsländer (Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike), tillsammans med Chile som värdland och Australien som en strategisk partner. ESO:s högkvarter och besökscenter med planetarium, ESO Supernova, ligger nära München i Tyskland, medan teleskopen är placerade i Atacamaöknen i Chile, en unik plats för astronomiska observationer. ESO driver tre observatorier i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope och Very Large Telescope Interferometer, liksom kartläggningsteleskop som VISTA. Vid Paranal kommer även ESO att placera och driva Cherenkov Telescope Array South, världens största och känsligaste gammastrålningsteleskop. Tillsammans med internationella partners driver ESO de två anläggningarna APEX och ALMA på Chajnantorplatån som observerar himlen i millimeter- och submillimetervåglängder. Vid Cerro Armazones, nära Paranal, bygger vi för närvarande ESO:s Extremely Large Telescope, ”världens största öga mot himlen”. Från kontoret i Santiago, Chile, stödjer vi verksamheten i landet och samverkar med det chilenska samhället och våra samarbetspartners.

Länkar

• Forskningsartikel
• Pressmeddelande från Macquarie University
• Foton på VLT
• Läs mer om ESO:s Extremely Large Telescope på vår dedikerade webbsida och i vårt pressmaterial
• För journalister: Prenumerera på pressmeddelanden under embargo på svenska
• För astronomer: Berätta om din forskning!

 

Kontakter

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

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

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

Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso2317 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.