MeerKAT-teleskooppi havaitsi FRB 20240304B:n: vain millisekunnin kestävän radiosäteen, joka saapui Maahan kaukaa maailmankaikkeudesta. James Webb -avaruusteleskooppi löysi purkauksen sijainnista himmeän galaksin ja mittasi sen punasiirtymäksi 2,148 ± 0,001. Tulos sijoittaa purkauksen aikaan, jolloin alkuräjähdyksestä oli kulunut noin kolme miljardia vuotta. Tutkimuksessa se on kaukaisin nopea radiopurkaus, jonka isäntägalaksi on tunnistettu.
1
22
Näin purkauksen etäisyys varmistettiin
MeerTRAP-ryhmä havaitsi FRB 20240304B:n Etelä-Afrikan MeerKAT-radioteleskoopilla 4. maaliskuuta 2024.
3
8 Kun purkauksen sijainti saatiin rajattua, tutkijat pystyivät etsimään sen isäntägalaksia.
Webbin lähi-infrapunakamera NIRCam havaitsi galaksin purkauksen kohdalla. Sen jälkeen NIRSpec-spektrografi mittasi galaksista tulevaa valoa ja sen spektriä. Spektristä löytyi hapen ja typen säteilyä. Koska maailmankaikkeuden laajeneminen venyttää kaukaisten galaksien valoa, näiden merkkien avulla tutkijat pystyivät laskemaan galaksin punasiirtymän.
1
2
3
Punasiirtymä on siis mitattu isäntägalaksista: etäisyyttä ei päätelty pelkästään siitä, miten radiosäde muuttui matkallaan avaruuden halki. Mittaustulos, z = 2,148 ± 0,001, kertoo, että valo lähti matkaan universumin varhaisessa vaiheessa.
1
22
Pieni, rikkonainen ja tähtiä muodostava galaksi
Tutkimuksessa isäntägalaksia kuvataan pienimassaiseksi, epätasaiseksi ja tähtiä muodostavaksi.
22 Se tarjoaa tutkijoille uuden kohteen, jonka avulla voidaan selvittää, millaisissa ympäristöissä nopeita radiopurkauksia syntyy.
Galaksin tunnistaminen ei kuitenkaan paljasta suoraan purkauksen aiheuttanutta ilmiötä. Yksi ehdotettu lähde ovat magnetaarit eli voimakkaasti magnetoituneet neutronitähdet. Myös neutronitähtien törmäykset ovat mahdollinen selitys. Isäntägalaksi ja sen punasiirtymä kertovat, missä ja milloin FRB 20240304B tapahtui, mutta eivät yksin ratkaise, mikä mekanismi purkauksen synnytti.
13
17
Pitkä reitti avaruuden halki tarjoaa lisää tutkittavaa
Purkaus kulki matkallaan myös muiden avaruuden rakenteiden läpi. Sen näkölinja sivuaa Neitsytjoukkoa ja etualalla olevaa galaksiryhmää, mikä tarjoaa mahdollisuuden tutkia reitin varrella olevaa ainetta ja magneettikenttiä.
22
Tämä tekee purkauksesta kiinnostavan muustakin syystä kuin sen etäisyyden vuoksi. Yksi näkölinja ei kuitenkaan ole kattava kartta galaksienvälisestä aineesta: tutkimus käsittelee purkauksen reitin tarjoamaa tietoa, ei täydellistä luetteloa kaikesta isäntägalaksin ja Maan välissä olevasta aineesta.
22
Keskeinen tulos on selvä: MeerKAT havaitsi radiosäteen, Webb tunnisti sen himmeän isäntägalaksin ja spektroskooppinen mittaus sijoitti tapahtuman maailmankaikkeuden ensimmäisten kolmen miljardin vuoden ajalle.
1
3
22 Galaksi ja purkauksen pitkä reitti avaavat uusia tutkimuskysymyksiä, mutta ne eivät vielä vahvista purkauksen alkuperää.