Για πρώτη φορά στιγμιότυπο από κοσμική έκρηξη ραδιοκυμάτων

Οι αστρονόμοι παρατήρησαν, για πρώτη φορά, το παράξενο φαινόμενο αμέσως, καθώς αυτό συνέβαινε. Η «ταχύτατη έκρηξη ραδιοκυμάτων»,  περιγράφηκε ως μια εξαιρετικά σύντομη και απότομη «λάμψη» ραδιοκυμάτων από μια άγνωστη πηγή στο διάστημα. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο Monthly Notices της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας.

Τα τελευταία χρόνια, οι αστρονόμοι είχαν παρατηρήσει ένα νέο φαινόμενο, μια σύντομη έκρηξη ραδιοκυμάτων που είχε διάρκεια λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου. Πρώτα το παρατήρησαν κατά τύχη το 2007, όταν αστρονόμοι εξέτασαν λεπτομερώς τα αρχειακά δεδομένα του ραδιοτηλεσκοπίου Parkes, στην Ανατολική Αυστραλία. Από τότε έχουν παρατηρηθεί έξι περισσότερες εκρήξεις στα δεδομένα του τηλεσκοπίου Parkes, ενώ μια έβδομη βρέθηκε από τα δεδομένα του τηλεσκόπιο του Arecibo, στο Puerto Rico. Σχεδόν όλες ανακαλύφθηκαν αρκετά μετά από τότε που είχαν συμβεί, αλλά τότε οι αστρονόμοι άρχισαν να ψάχνουν ειδικά για αυτές καθώς συμβαίνουν.

Η κατανομή της έντασης της ταχείας έκρηξης ραδιοκυμάτων, που δείχνει πόσο γρήγορα εξελίχθηκε στο χρόνο, διάρκειας μόνο μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου. Πριν και μετά την έκρηξη, μόνο ο θόρυβος από τον ουρανό είχε ανιχνευθεί. (Credit: Swinburne Astronomy Productions)

Μια ομάδα αστρονόμων στην Αυστραλία ανάπτυξαν μια τεχνική για το ψάξιμο αυτών των «ταχύτατων ράδιο εκρήξεων», ώστε να μπορούν να τα ψάχνουν σε πραγματικό χρόνο. Η τεχνική λειτούργησε και τώρα μια ομάδα αστρονόμων, υπό την ηγεσία της Emily Petroff (PhD στο Swinburne University of Technology) κατάφερε να παρατηρήσει την πρώτη «ζωντανή» έκρηξη με το τηλεσκόπιο που είναι εγκατεστημένο λίγο έξω από την πόλη Parkes. Τα στοιχεία από την μελέτη του φαινομένου έδειξαν ότι η πηγή της έκρηξης ήταν 5,5 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη.

Καθώς λοιπόν τώρα γνωρίζανε οι επιστήμονες την θέση της πηγής και μάλιστα αμέσως μόλις έγινε η παρατήρηση, ένας μεγάλος αριθμός από άλλα τηλεσκόπια από όλα τον πλανήτη κινητοποιήθηκαν και στο έδαφος και στο διάστημα, προκειμένου να πραγματοποιήσουν επιπλέον παρατηρήσεις σε άλλα μήκη κύματος. Όπως εξήγησε ο Daniele Malesani, αστροφυσικός στο Dark Cosmology Centre του Ινστιτούτου Niels Bohr στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης: «Με τη χρήση του διαστημικού τηλεσκοπίου Swift, μπορούμε να παρατηρήσουμε φως στην περιοχή των ακτίνων Χ και έτσι είδαμε δυο πηγές ακτίνων Χ σε αυτή τη θέση».

Τηλεσκόπια που χρησιμοποιήθηκαν μεταξύ άλλων στις διάφορες περιοχές του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος

Μετά από αυτό, οι δυο πηγές των ακτίνων Χ παρατηρήθηκαν με τη χρήση του Σκανδιναβικού Οπτικού Τηλεσκοπίου στη La Palma. «Παρατηρήσαμε στο ορατό φως και έτσι μπορέσαμε να δούμε ότι υπήρχαν δυο quasars, δηλαδή ενεργές μαύρες τρύπες. Δεν είχαν να κάνουν με την έκρηξη των ραδιοκυμάτων, αλλά απλά τυχαίνει να βρίσκονται προς την ίδια κατεύθυνση», δήλωσε ο Γεώργιος Λελούδας, του Dark Cosmology Centre, του Ινστιτούτου Niels Bohr, του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης και Ινστιτούτου Weizmann, του Ισραήλ.

Θα μπορούσε να αναρωτηθεί κάποιος: και λοιπόν τι έγινε; Ακόμη και να έγινε αμέσως αντιληπτή η έκρηξη των ραδιοκυμάτων και μπόρεσε να γίνει αμέσως η παρακολούθηση της περιοχής σε άλλα μήκη κύματος, από υπέρυθρα, ορατά, υπεριώδη και ακτίνων Χ, δεν έγινε κατορθωτό να βρεθεί τίποτε. Τελικά ανακαλύφθηκε κάτι; «Βρήκαμε τι δεν ήταν. Η έκρηξη θα μπορούσε να εκσφενδονίσει τόσο πολύ ενέργεια σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου, όπως όσο κάνει ο Ήλιος σε μια ολόκληρη ημέρα. Αλλά το γεγονός ότι δεν είδαμε φως σε άλλα μήκη κύματος βγάζει από τη μέση ένα αριθμό αστρονομικών φαινομένων που συνοδεύονται με βίαια γεγονότα, όπως έκρηξη ακτίνων γ από άστρα που εκρήγνυνται και υπερκαινονείς αστέρες, που διαφορετικά θα ήταν υποψήφια για την έκρηξη», εξηγεί ο Daniele Malesani.

Αλλά η έκρηξη άφησε και μια άλλη ένδειξη. Το σύστημα ανίχνευσης στην πόλη Parkes, συνέλαβε την πόλωση του φωτός. Η πόλωση αναφέρεται στην κατεύθυνση ταλάντωσης του ηλεκτρομαγνητικού κύματος που μπορεί να είναι γραμμικά ή κυκλικά πολωμένη. Το σήμα της έκρηξης ραδιοκυμάτων ήταν περισσότερο από 20% κυκλικά πολωμένη και αυτό δείχνει ότι υπάρχει κάποιο μαγνητικό πεδίο στη γύρω περιοχή. «Οι θεωρία τάρα είναι ότι η έκρηξη των ραδιοκυμάτων μπορεί να συνδέεται με ένα πολύ συμπαγές αντικείμενο, όπως ένα άστρο νετρονίου ή μια μαύρη τρύπα και οι εκρήξεις θα μπορούσαν να συνδέονται με συγκρούσεις ή «τρεμάμενα άστρα». Τώρα γνωρίζουμε περισσότερα σχετικά με το τι θα έπρεπε να αναζητήσουμε», δήλωσε ο Daniele Malesani.

Πηγή: Ινστιτούτο Niels Bohr

Περισσότερα στο άρθρο: «A real-time fast radio burst: polarization detection and multiwavelength follow-up» που δημοσιεύεται στο arxiv