Tisková zpráva

Záhadný rádiový záblesk prošel poklidným halem galaxie

26. září 2019

Astronomové využívající dalekohled ESO/VLT poprvé pozorovali průchod rychlého rádiového záblesku galaktickým halem. Záhadná erupce kosmických rádiových vln trvající méně než milisekundu prošla touto oblastí téměř bez následků, což naznačuje, že hustota hmoty v halu galaxie je velmi nízká a je zde také jen slabé magnetické pole. Tato nová technika může být v budoucnu využita ke zkoumání nenápadných halo i u dalších galaxií.

Astronomové analyzovali signál jevu známého jako rychlý rádiový záblesk (fast radio burst, FRB) a s jeho pomocí se pokusili získat informace o řídkém plynu v halu hmotné galaxie [1], využili tak vlastnosti jednoho tajemného jevu k výzkumu jiné kosmické záhady. V listopadu 2018 zaznamenal australský radioteleskop ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) rychlý rádiový záblesk, který dostal označení FRB 181112. Následná pozorování provedená pomocí dalekohledu ESO/VLT (Very Large Telescope) i dalšími přístroji odhalila, že rádiový puls na cestě k Zemi prošel skrze halo hmotné mezilehlé galaxie. Astronomové se proto pokusili analyzovat zachycený rádiový signál a získat jeho pomocí cenné informace o plynu v jejím galaktickém halu.    

Signál tohoto rádiového záblesku v sobě nese informaci o vlastnostech magnetického pole mezilehlé galaxie a rozložení plynu v jejím halu. Naše studie předkládá novou techniku zkoumání galaktických halo,“ říká J. Xavier Prochaska, profesor astronomie a astrofyziky (University of California Santa Cruz) a vedoucí autor článku v prestižním vědeckém časopise Science, ve kterém byly výsledky prezentovány.       

Astronomové stále nevědí, jaká je příčina krátkých rádiových záblesků a teprve nedávno se jim podařilo vystopovat původ několika velmi krátkých a mimořádně intenzivních pulsů až do vzdálených galaxií, kde k jejich vzniku došlo. „Když proložíme optický snímek s rádiovým záznamem, je zjevné, že signál tohoto rychlého rádiového záblesku prolétl halem mezilehlé hmotné galaxie, máme tak poprvé příležitost přímo zkoumat jinak nepozorovatelnou hmotu, která se zde nachází,“ poznamenává spoluautor Cherie Day (PhD student, Swinburne University of Technology, Austrálie).

Galaktické halo (galactic halo) obsahuje jak temnou hmotu tak běžnou (baryonovou) látku, která je primárně v podobě horkého ionizovaného plynu. Zatímco pozorovatelná svítící část galaxie má průměr asi 30 tisíc světelných let, její sférické halo může být i desetkrát větší. Plyn pocházející z galaktického hala je zdrojem hmoty pro tvorbu hvězd (star formation), jelikož postupně padá směrem ke středu galaxie. Jiné procesy, například exploze supernov, naopak mohou hmotu z oblastí tvorby hvězd vyvrhnout až do hala galaxie. Jedním z důvodů, proč astronomové chtějí zkoumat plyn v galaktickém halo je tedy lepší pochopení těchto ejekčních procesů, které mohou vést ke zpomalování tvorby hvězd.        

Halo této galaxie je překvapivě poklidné“, doplňuje Xavier Prochaska. „Rádiový záblesk jím prošel prakticky beze změny, což je v příkrém kontrastu s tím, co by se podle modelů mělo s takovým signálem stát.“   

Celý signál záblesku FRB 181112 se skládal z několika pulsů, každý z nich trval méně než 40 mikrosekund (desettisíckrát méně než mrk … ;-). Krátká doba trvání jevu poskytuje informaci pro určení horní hranice hustoty plynu v halu galaxie, protože průchod hustějším prostředím by způsobil prodloužení rádiového signálu. Vědci spočetli, že střední hustota plynu v halu musí být nižší než asi 0,1 atomu na centimetr krychlový (v objemu odpovídajícímu dětskému míči se nachází pouze několik set částic). [2]   

Stejně jako turbulence vzduchu za horkého letního dne deformují obraz vzdálených objektů, měla by i řídká obálka této hmotné galaxie ovlivňovat šíření signálu krátkého rádiového záblesku. Místo toho jsme však zaznamenali signál tak dokonalý a ostrý, jako by se tam ani žádný plyn nenacházel,“ upozorňuje spoluautor článku, astronom Jean-Pierre Macquart (International Center for Radio Astronomy Research, Curtin University, Austrálie).

V rámci našeho výzkumu jsme nenašli žádné známky ani turbulentních oblaků ani malých hustých shluků chladného plynu. Signál krátkého rádiového záblesku také poskytl informace o magnetickém poli v galaktickém halu, které je velmi slabé.

V tomto okamžiku, když jsou k dispozici údaje pouze o jednom galaktickém halu, nelze říci, zda jsou zjištěné údaje – nízká hustota a slabé magnetické pole – neobvyklé, nebo zda předchozí výzkumy jiných galaktických halo nadhodnotily tyto jejich parametry. Profesor Xavier Prochaska očekává, že v budoucnu budou ASKAP i další radioteleskopy využívat rychlé rádiové záblesky ke studiu mnoha dalších galaktických halo a poodhalí tajemství jejich složení.    

Tato galaxie může být výjimečná,“ dodává Xavier Prochaska. „Rychlé rádiové záblesky bude potřeba využít ke studiu desítek, možná stovek dalších galaxií s odlišnými hmotnostmi a různého stáří, abychom správně posoudili celou populaci.“ Dalekohledy pro viditelnou oblast, jako je třeba ESO/VLT, sehrají klíčovou roli při zjišťování vzdálenosti galaxií, ze kterých rádiový záblesk procházel, stejně jako při určení, zda mohl projít halem některé z mezilehlých galaxií.

Poznámky

[1] Mohutné halo řídkého plynu dalece přesahuje zářivou (viditelnou) část galaxie, kde se koncentrují hvězdy. Ačkoliv tento horký, rozptýlený plyn může tvořit i větší část hmoty celé galaxie než hvězdy, je velmi obtížné ho zkoumat.

[2] Limit hustoty rovněž omezuje možnost turbulencí nebo přítomnosti oblaků chladného plynu v halu. Chladný v tomto smyslu je relativní pojem, protože se jedná o teploty kolem 10 000° C, zatímco horký plyn v halu má teplotu kolem 1 000 000° C.  

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku, který byl publikován 26. září ve vědeckém časopise Science.

Složení týmu: J. Xavier Prochaska (University of California Observatories-Lick Observatory, University of California, USA a Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, Japonsko), Jean-Pierre Macquart (International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University, Austrálie), Matthew McQuinn (Astronomy Department, University of Washington, USA), Sunil Simha (University of California Observatories-Lick Observatory, University of California, USA), Ryan M. Shannon (Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology, Austrálie), Cherie K. Day (Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology, Austrálie a Commonwealth Science and Industrial Research Organisation, Australia Telescope National Facility, Austrálie), Lachlan Marnoch (Industrial Research Organisation, Australia Telescope National Facility, Austrálie a Department of Physics and Astronomy, Macquarie University, Austrálie), Stuart Ryder (Department of Physics and Astronomy, Macquarie University, Austrálie), Adam Deller (Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology, Austrálie), Keith W. Bannister (Commonwealth Science and Industrial Research Organisation, Australia Telescope National Facility, Austrálie), Shivani Bhandari (Commonwealth Science and Industrial Research Organisation, Australia Telescope National Facility, Austrálie), Rongmon Bordoloi (North Carolina State University, Department of Physics, USA), John Bunton (Commonwealth Science and Industrial Research Organisation, Australia Telescope National Facility, Austrálie), Hyerin Cho (School of Physics and Chemistry, Gwangju Institute of Science and Technology, Korea), Chris Flynn (Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology, Austrálie), Elizabeth Mahony (Commonwealth Science and Industrial Research Organisation, Australia Telescope National Facility, Austrálie), Chris Phillips (Commonwealth Science and Industrial Research Organisation, Australia Telescope National Facility, Austrálie), Hao Qiu (Sydney Institute for Astronomy, School of Physics, University of Sydney, Austrálie) a Nicolas Tejos (Instituto de Fisica, Pontificia Universidad Catolica de Valparaiso, Chile).

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace v Evropě, která v současnosti provozuje nejproduktivnější pozemní astronomické observatoře světa. ESO má 16 členských států: Belgie, Česko, Dánsko, Finsko, Francie, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a dvojici strategických partnerů – Chile, která hostí všechny observatoře ESO, a Austrálii. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje VLT (Velmi velký dalekohled) a dva přehlídkové teleskopy – VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem světa, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem zařízení APEX a revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Observatoře Paranal, na hoře Cerro Armazones, staví ESO nový dalekohled ELT (Extrémně velký dalekohled) s primárním zrcadlem o průměru 39 m, který se stane „největším okem lidstva hledícím do vesmíru“.

Odkazy

Kontakty

J. Xavier Prochaska
UCO/Lick Observatory — UC Santa Cruz
USA
Tel.: +1 (831) 295-0111
Email: xavier@ucolick.org

Cherie Day
Centre for Astrophysics and Supercomputing — Swinburne University of Technology
Australia
Tel.: +61 4 5946 3110
Email: cday@swin.edu.au

Mariya Lyubenova
ESO Head of Media Relations
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6188
Email: pio@eso.org

Anežka Srbljanović (press contact Česko)
ESO Science Outreach Network a 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 eso1915. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.

O zprávě

Tiskové zpráva č.:eso1915cs
Jméno:FRB 181112
Typ:Early Universe : Galaxy : Activity : AGN
Facility:Very Large Telescope
Instruments:FORS2
Science data:2019Sci...366..231P

Obrázky

Vizualizace: Rychlý rádiový záblesk prochází vesmírem k Zemi
Vizualizace: Rychlý rádiový záblesk prochází vesmírem k Zemi
Vizualizace: Rychlý rádiový záblesk FRB 18112 prochází vesmírem k Zemi (s popisem)
Vizualizace: Rychlý rádiový záblesk FRB 18112 prochází vesmírem k Zemi (s popisem)
Poloha záblesku FRB 181112 na obloze – snímek z dalekohledu VLT
Poloha záblesku FRB 181112 na obloze – snímek z dalekohledu VLT

Videa

ESOcast 207 Light: Záhadný rádiový záblesk prošel poklidným halo galaxie (4K UHD)
ESOcast 207 Light: Záhadný rádiový záblesk prošel poklidným halo galaxie (4K UHD)
Animace: Rychlý rádiový záblesk FRB 18112 prochází vesmírem k Zemi
Animace: Rychlý rádiový záblesk FRB 18112 prochází vesmírem k Zemi

Our use of Cookies

We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.

You can manage your cookie preferences and find out more by visiting 'Cookie Settings and Policy'.

ESO Cookies Policy


The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.

This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.

What are cookies?

Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.

Categories of cookies we use

Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
csrftoken
XSRF protection token. We use this cookie to protect against cross-site request forgery attacks.
1st party
Stored
1 year
user_privacy
Your privacy choices. We use this cookie to save your privacy preferences.
1st party
Stored
6 months
_grecaptcha
We use reCAPTCHA to protect our forms against spam and abuse. reCAPTCHA sets a necessary cookie when executed for the purpose of providing its risk analysis. We use www.recaptcha.net instead of www.google.com in order to avoid unnecessary cookies from Google.
3rd party
Stored
6 months

Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
Settings
preferred_language
Language settings. We use this cookie to remember your preferred language settings.
1st party
Stored
1 year
ON | OFF
sessionid
ESO Shop. We use this cookie to store your session information on the ESO Shop. This is just an identifier which is used on the server in order to allow you to purchase items in our shop.
1st party
Stored
2 weeks
ON | OFF

Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.

Matomo Cookies:

This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.

On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.

ON | OFF

Matomo cookies settings:

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
Settings
_pk_id
Stores a unique visitor ID.
1st party
Stored
13 months
_pk_ses
Session cookie temporarily stores data for the visit.
1st party
Stored
30 minutes
_pk_ref
Stores attribution information (the referrer that brought the visitor to the website).
1st party
Stored
6 months
_pk_testcookie
Temporary cookie to check if a visitor’s browser supports cookies (set in Internet Explorer only).
1st party
Stored
Temporary cookie that expires almost immediately after being set.

Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.

Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.

YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.

Cookies can also be classified based on the following elements.

Regarding the domain, there are:

  • First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
  • Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.

As for their duration, cookies can be:

  • Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
  • Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.

How to manage cookies

Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.

In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:

Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.

You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).

Updates to the ESO Cookies Policy

The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.

Additional information

For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.

As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.