Astronomové pomocí vesmírného teleskopu Jamese Webba určili původ nejvzdálenějšího dosud známého rychlého rádiového záblesku. Signál vznikl v době, kdy byl vesmír starý pouhé tři miliardy let, a k Zemi putoval více než deset miliard let. Objev překvapivě malé galaxie, ze které pochází, navíc přináší nové poznatky o možném původu těchto záhadných kosmických jevů.
Rádiový záblesk označený FRB 20240304B poprvé zachytil jihoafrický radioteleskop MeerKAT 4. března 2024. Už tehdy vědci předpokládali, že pochází z mimořádně vzdálené části vesmíru. Přestože dokázali přesně určit jeho polohu, ani největší pozemní teleskopy nedokázaly na daném místě objevit galaxii, ze které signál přišel.
Záblesk pochází z překvapivě malé galaxie
Průlom přinesla pozorování teleskopu Jamese Webba. Jeho infračervená kamera NIRCam odhalila dosud neviditelnou galaxii a spektrograf NIRSpec následně potvrdil její vzdálenost. Naměřený kosmologický rudý posuv dosahuje hodnoty 2,148, což znamená, že záblesk vznikl přibližně tři miliardy let po velkém třesku.
Vědce překvapily především vlastnosti mateřské galaxie. Očekávali poměrně velký a vyvinutý systém s množstvím hvězd, místo toho však objevili malou trpasličí galaxii, ve které intenzivně vznikají nové hvězdy. Její hmotnost byla přibližně tisíckrát menší, než předpokládali.
Analýza navíc naznačuje, že většina jejích hvězd mohla vzniknout během pouhých 30 milionů let. Galaxie obsahuje také poměrně málo těžších chemických prvků, což odpovídá prostředí, ve kterém dosud neproběhlo tolik generací hvězd jako ve vyvinutějších galaxiích.
Za záhadnými signály mohou stát magnetary
Rychlé rádiové záblesky jsou mimořádně intenzivní impulzy rádiového záření, které trvají zpravidla jen několik milisekund. Vědci je poprvé objevili v roce 2007, jejich přesný původ však stále není zcela objasněn.
Nová studie podpořila teorii, podle které mohou tyto signály vytvářet magnetary, tedy neutronové hvězdy s extrémně silným magnetickým polem. Mohou vznikat po výbuchu hmotných hvězd jako supernov a za určitých podmínek produkovat rádiové záblesky relativně brzy po svém vzniku.
Další zvažovanou možností je srážka dvou neutronových hvězd. Takový proces ale často vyžaduje miliardy let, než se obě tělesa dostanou dostatečně blízko k sobě. Objev záblesku v mladé galaxii proto podle vědců tuto variantu v daném případě činí méně pravděpodobnou.
Zachycený signál navíc vědcům umožnil zkoumat hmotu rozptýlenou mezi galaxiemi. Rádiové vlny při průchodu vesmírem nesou informace o prostředí, kterým prošly. Astronomové díky tomu rozpoznali stopy dosud neznámé kupy galaxií vzdálené přibližně 3,5 miliardy světelných let i známé kupy galaxií v souhvězdí Panny, která leží asi 54 milionů světelných let od Země.
Podobné záblesky tak mohou astronomům pomoci zkoumat rozložení hmoty, kterou běžnými dalekohledy obtížně pozorují, a lépe porozumět struktuře vzdáleného vesmíru.