Fant kilden for mystiske «radioglimt»

Radioglimt er energirike glimt av radiobølger med varighet på bare noen millisekunder. Lenge har opphavet til disse vært et mysterium for astronomene.

For første gang har en gruppe forskere nå fastslått hvor på himmelen et slikt signal kom fra. Dermed kunne de beregne avstanden og hvilken galakse de mystiske radiobølgene stammer fra.

– Vi vet nå at dette bestemte signalet kommer fra en dverggalakse mer enn tre milliarder lysår fra Jorden, sier Shami Chatterjee ved Cornell-universitetet i en pressemelding. Han har ledet studien.

Sammen med sine kolleger offentliggjorde han torsdag sine funn i tidsskriftet Nature og Astrophysical Journal Letters.

Bildet viser området radioglimtet FRB 121102 stammer fra, en dverggalakse. Foto: Gemini Observatory/AURA/NSF/NRC.

Radioglimtene kan observeres med radioteleskop fra jorden, men det er først det siste tiåret disse har vært kraftige nok til å fange opp signalene.

– Radioglimtene er en ny type objekter på himmelen, som var ukjent for bare 11 år siden, sier professor emeritus i teoretisk fysikk, Øyvind Grøn, til ABC Nyheter. Han har skrevet artikkelen om radioglimt i Store Norske Leksikon, og følger feltet med stor interesse.

– Svært sjelden

Det første radioglimtet ble oppdaget i 2007 i arkivmateriale fra Parks-observatoriet i Australia. Siden den gang er det kun påvist 18 radioglimt totalt, skriver BBC News i en artikkel om det nye funnet.

– Dette er svært sjeldne hendelser. Man må ha observasjonsutstyr som kan oppfange så raske signaler. Det har man kun hatt det siste tiåret, sier Grøn.

Et raskt radioglimt er et signal i radiodelen av spekteret, som varer kanskje et tusendels sekund. Nyere og kraftigere radioteleskoper har gjort det mulig å observere de kortvarige signalene.

Forfatteren av den nye studien, Shami Chatterjee, brukte sammen med kolleger et Very Large Array-teleskop i New Mexico til å gjennomføre studien. Dette hadde tilstrekkelig oppløsning til å fastslå opphavet til radioglimtet med det velklingende navnet «FRB 121102». Til forskjell fra alle andre observerte radioglimt har dette blitt observert flere ganger.

Professor emeritus Øyvind Grøn. Foto: HiOA.

– Det er fortsatt et mysterium hvordan radioglimt oppstår, selv etter denne nye studien, sier Grøn.

Radioteleskopene har hittil ikke hatt god nok oppløsning til å gi en presis posisjonsbestemmelse av kildene for glimtene. Derfor har det vært vanskelig å si hva slags objekter som sender dem ut. Den korte varigheten, kombinert med vanskene med å fastslå nøyaktig opphavssted, har bidratt til at fenomenets opphav har vært gåtefull.

– Glimtene man har observert av denne typen kommer fra alle mulige retninger, men ikke fra vår egen galakse Melkeveien, sier Grøn.

Les også: CERN-forsker: – Åpner en helt ny gren innen fysikken

Ser tilbake i tiden

Men nå mener altså en gruppe amerikanske astronomer at de kan ha funnet kilden til et av disse glimtene i en galakse virkelig langt ute i universet, hele tre milliarder lysår unna.

– Når vi ser utover i Universet ser vi bakover i tid. Vi ser alltid et objekt slik det var da de sendte ut lyset vi mottar. Dette signalet er altså fra noe som skjedde for tre milliarder år siden, sier Grøn.

Det er første gang forskerne har kunnet gi en rimelig nøyaktig bestemmelse av hvor et slikt signal kommer fra.

– Antakelig er kilden sentrum av en liten galakse. I sentrum av slike finner man vanligvis et roterende, såkalt «supermassivt» svart hull. Det er nok et stykke utenfor det svarte hullet at signalet kommer fra, og man er fremdeles i tvil om hva som har sendt det ut, sier Grøn.

Men forskerne har antakelser:

– Den prioriterte gjetningen er at det dreier seg om en stjerne som har eksplodert, kanskje med noe større masse enn sola, kanskje ti ganger så stor. Eksplosjonen har dannet en roterende nøytronstjerne, sier Grøn.

Les også: Dette vil skje dersom en asteroide skulle treffe havet

Studerer området videre

Slike eksplosjoner sender blant annet ut et glimt i gammadelen av spekteret, et såkalt gammaglimt. Den kan også sende ut signaler i andre deler av spekteret, som radioglimtene.

– Denne nøytronstjernen har trolig bare en utstrekning på ti kilometer, men en masse tilsvarende solens. Hvis den roterer hurtig nok kalles en slik stjerne en magnetar, sier Grøn.

Det er den ledende hypotesen om kilden, men fortsatt er dette kun en kvalifisert gjetning, understreker professoren.

– Det man nå håper er å kunne observere signaler i andre deler av spekteret fra samme posisjon. Det kan bidra til å forklare hva slags hendelse som har sendt ut dette signalet. Slike signaler kan for eksempel være gammaglimt eller lys. Posisjonen signalet kom fra vil nå bli gjenstand for mange observasjoner med forskjellige former for utstyr.

– Signalene er antakelig knyttet til eksplosjonen og startfasen av eksistensen til magnetaren. Det aller første som skjer er at det sendes ut svært energirik stråling, gammaglimt. Siden kommer ting som disse radiosingalene.

– Når man observerer slike signaler er det nærmest som å observere en eksploderende stjerne direkte.

Les også: Slik jakter forskere på utenomjordisk liv

Svakere signal fra samme område

I tillegg til de kraftige signalene fra FRB 121102 har forskerne avduket et vedvarende, svakere radiosignal i samme område. Glimtene og denne andre kilden er omkring 100 lysår fra hverandre.

– Det vedvarende radiosignalet kan være en aktiv galaksekjerne i sentrum av en galakse, som konsumerer materie fra omgivelsene og sender ut stråler. Signalene kan komme av plasma som fordamper i strålene, sier Chatterjee.

En annen teori går som nevnt ut på at det dreier seg om en liten magnetar, en nøytronstjerne med et massivt magnetfelt.

Det er fortsatt mye ved det seneste funnet som er gåtefullt.

– Hvorfor finner vi et så spektakulært radioglimt i en så liten, svært uskyldig utseende galakse? Det er mye omkring dette som ikke gir så god mening enda, sier professor Heino Falcke, som har forsket på radioglimt, men ikke deltok i den ferske studien, til BBC News.

Fremdeles gjenstår mye forskning for å avdekke glimtenes sanne natur, og for å fastslå om alle radioglimt skyldes samme type fenomen, eller om de har forskjellige årsaker.