Pressemeddelelse

Det fjerneste radioudbrud nogensinde er opfanget

19. oktober 2023

Et internationalt forskerhold har opfanget et udbrud af kosmiske radiobølger, som varer mindre end et millisekund. Dette hurtige radioudbrud (på engelsk "fast radio burst" - FRB) er det fjerneste, som endnu er set. Kilden til det blev isoleret med Det europæiske Sydobservatorium ESOs Very Large Telescope (VLT) i en galakse, som er så langt væk, at lyset og radiobølgerne fra den har brugt 8 milliarder på på at nå os. Dette FRB er tillige et af de mest energirige, som nogensinde er set; i en lille brøkdel af et sekund har det udsendt hvad der svarer til hele Solens energiudsendelse i løbet af 30 år.

Opdagelsen af udbruddet, som har betegnelsen FRB 20220610A skete i juni sidste år med radioteleskopet ASKAP i Australien [1], og hermed blev forskernes hidtidige afstandsrekord slået med hele 50%

"Med ASKAPs netværk af parabolantenner har vi præcist kunnet bestemme, hvor udbruddet kom fra," siger Stuart Ryder, som er astronom ved Macquarie University i Australien, og også hoved-medforfatter til den artikel, som offentliggøres idag i tidsskriftet Science. "Derefter brugte vi <ESOs VLT> i Chile til at lede efter den galakse, som var kilden til udbruddet. [2] Vi fandt ud af, at den var ældre og fjernere end nogen anden kilde til FRB'er til dato, og at den sandsynligvis befinder sig sammen med en lille gruppe galakser, som er i færd med at støde sammen."

Opdagelsen bekræfter, at FRBer kan bruges til at måle mængden af "manglende" stof imellem galakserne, så hermed har man en ny måde at "veje" Universet på.

De nuværende metoder til at anslå Universets samlede masse giver modstridende svar, og de udfordrer standardmodellen for kosmologi. "Hvis vi opregner mængden af normalt stof i Universet - de atomer, som vi alle består af - ser vi, at mere en halvdelen af, hvad der burde være til stede nu mangler," siger Ryan Shannon, som er professor ved Swinbourne University of Technology i Australien, og som er den anden hovedforfatter til artiklen. "Vi mener, sat det manglende stof gemmer sig i rummet imellem galakserne, men det er nok så varmt og spredt, at det er umuligt at se med normale teknikker."

"De hurtige radioudbrud er følsommer overfor dette ioniserede stof. Selv i en del af rummet, som er næsten fuldstændigt tomt, kan de "se" alle elektronerne, og det gør det muligt for os at måle, hvor meget stof, der befinder sig imellem galakserne," siger Shannon.

Det, at finde de fjerne FRB'er er nøglen til præcist at kunne måle Universets manglende stof, som den australske nu afdøde astronom Jean-Pierre ("J-P") Macquart viste det i 2020. "J-P viste, at jo fjernere et hurtigt radioudbrud kommer fra, des mere af den spredte gas imellem galakserne afslører det. Det kalder vi nu for Macquart-relationen. Nogle af de nyere hurtige radioudbrud så ud til at bryde med dette forhold. Vore seneste målinger bekræfter, at Macquart-relationen gælder ud på den anden side af halvdelen af det kendte Univers," siger Ryder.

"Selvom vi stadig ikke véd, hvad der er årsagen til disse voldsomme energiudladninger, bekræfter artiklen her, at hurtige radioudbrud er almindelige hændelser i Universet, og at vi vil kunne bruge dem også i fremtiden til at finde stoffet imellem galakserne, og dermed bedre forstå hele Universets struktur," siger Shannon.

De nye resultater giver grænserne for, hvad der er muligt med nutidens teleskoper, men snart vil astronomerne have nye redskaber til at finde endnu ældre og endnu fjernere udbrud, samt af finde deres galaktiske kilder, og måle Universets manglende stof. Den internationale Square Kilometre Array Observatory er for tiden i færd med at opbygge to radioteleskoper i Sydafrika og i Australien, og med dem vil man kunne fnde tursindvis af FRB'er; her iblandt nogle meget fjernere, som vi ikke kan se med det nuværende udstyr. ESOs kommende Extremely Large Telescope, med en diameter på 39 meter er under bygning i Chiles Atacamaørken, og det bliver et af de få teleskoper, som vil være i stand til at studere de galakser, som er kilden til udbrud endnu længere væk end FRB 20220610A.

Noter

[1] ASKAP teleskopet ejes og drives af CSIRO, som er Australiens nationale forskningsorganisation. Det befinder sig på Wajarri Yamaji Country i Vestaustralien.

[2] Forskerholdet har brugt data, som er indhøstet med instrumenterne FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph 2 (FORS2), X-shooter og High Acuity Wide-field K-band Imager (HAWK-I) monteret på ESOs VLT. Der er desuden brugt data fra Keck Observatoriet på Hawai'i i artiklen.

Mere information

Forskningsresultaterne her blev offentliggjort i en artikel med titlen “A luminous fast radio burst that probes the Universe at redshift 1” i tidsskriftet Science.

Forskerholdet består af 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, Nederlandene; Joint Institute for Very Long Baseline Interferometry in Europe, Nederlandene), 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, UK), 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) og R. M. Shannon (CAS).

European Southern Observatory (ESO) gør det muligt for forskere fra hele Verden at udforske Universets hemmeligheder til nytte for os alle. Vi designer, bygger og driver jordbaserede observatorier i verdensklasse - og herfra kan astronomerne dykke ned i spændende spørgsmål og sprede glæden ved astronomien, samtidig med at det internationale samarbejde omkring astronomi styrkes. ESO blev stiftet som en tværnational organisation i 1962, og idag støttes ESO af 16 medlemstater (Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Irland, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig ) med Chile som værtsnation og med Australien som strategisk partner. ESOs hovedkvarter, besøgscenter og planetarium - ESO Supernova - befinder sig tæt ved München i Tyskland, og Atacamaørkenen i Chile er stedet, hvor vore teleskoper er opstillet; i et område hvor der er enestående muligheder for at observere himlen. ESO driver tre observatorier: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope og det tilhørende Very Large Telescope Interferometer, og desuden to oversigtsteleskoper: VISTA, som opererer i det infrarøde og VLT Survey Telescope i det synlige bølgelængdeområde. På Paranal vil ESO ligeledes sørge for driften af Cherenkov Telescope Array South, som bliver Verdens største og mest følsomme observatorium for gammastråler. Sammen med en række internationale partnere driver ESO APEX og ALMA på Chajnantorhøjsletten. Det er to anlæg, som observerer himlen i millimeter- og submillimeterområderne. På Cerro Armazones tæt ved Paranal bygges for tiden "Verdens største himmeløje" - ESOs Extremely Large Telescope. Fra vore kontorer i Santiago, Chile understøtter vi vort arbejde i landet, og samarbejder med partnere i Chile og med hele samfundet.

Kontakter

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

Ole J. Knudsen (press contact Danmark)
ESO Science Outreach Network and Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
Email: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso2317 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.

Usage of ESO Images, Videos, Web texts and Music
Are you a journalist? Subscribe to the ESO Media Newsletter in your language.