Et kort, kraftig radiosignal fra det tidlige universet har fått en adresse. Forskere har knyttet FRB 20240304B til en svak galakse som Webb-teleskopet målte til rødforskyvning 2,148 ± 0,001. Det betyr at signalet ble sendt ut da universet var omtrent tre milliarder år gammelt. I studien er dette det fjerneste raske radioutbruddet (FRB) som er knyttet til en identifisert vertsgalakse.
1
22
FRB-er er radiosignaler som varer bare noen millisekunder. De er vanskelige å studere fordi selve signalet er over nesten umiddelbart, og fordi galaksen det kommer fra, kan være svært lyssvak.
17
Fra radiosignal til galakse
MeerTRAP-teamet registrerte FRB 20240304B med MeerKAT-radioteleskopet i Sør-Afrika 4. mars 2024.
3
8 Da signalets posisjon var bestemt, kunne forskerne lete etter en galakse på samme sted.
Webbs nærinfrarøde kamera NIRCam fant en svak galakse der signalet kom fra. Deretter brukte forskerne instrumentet NIRSpec til å undersøke galaksens spektrum – lyset sortert etter bølgelengde.
1
2
3 Spekteret viste lys fra blant annet oksygen og nitrogen. Fordi universets utvidelse strekker lyset fra fjerne galakser, kunne forskerne bruke disse kjennetegnene til å måle rødforskyvningen.
1
22
Målingen knytter dermed signalet til en bestemt vertsgalakse og en bestemt epoke i universets historie. Avstanden bygger ikke bare på hvordan radiosignalet ble påvirket på veien hit.
1
22
En liten, klumpete galakse
Studien beskriver vertsgalaksen som en galakse med lav masse, klumpete struktur og aktiv stjernedannelse.
22 Den gir forskerne et innblikk i miljøet rundt et FRB fra en langt tidligere periode enn de fleste slike utbrudd som er knyttet til en vertsgalakse.
Målingen forteller likevel ikke direkte hva som skapte radiosignalet. Unge, sterkt magnetiserte nøytronstjerner – såkalte magnetarer – er én mulig kilde. Sammenslåinger av nøytronstjerner er en annen forklaring som diskuteres. At vertsgalaksen er identifisert, avgjør ikke alene hvilken mekanisme som står bak dette utbruddet.
13
17
Signalet har passert gjennom store strukturer
På veien fra vertsgalaksen krysser signalets siktelinje Virgo-hopen og en gruppe galakser i forgrunnen. Det gjør signalet interessant for studier av materie og magnetfelt langs denne ruta gjennom rommet.
22
Det er likevel ikke det samme som et fullstendig kart over all materie mellom galaksen og Jorda. Studien beskriver informasjon forskerne kan hente fra denne siktelinjen, ikke en ferdig oversikt over hele rommet signalet har krysset.
22
Hovedresultatet er klart: MeerKAT fanget opp radiosignalet, Webb identifiserte den svake vertsgalaksen, og Webbs spekter ga en rødforskyvning som plasserer hendelsen da universet var rundt tre milliarder år gammelt.
1
3
22 Hva som utløste signalet, og hva det kan fortelle om stoffet mellom galaksene, er fortsatt egne forskningsspørsmål.