FRB 20240304B började som en radioskur som varade i några millisekunder och upptäcktes av det sydafrikanska teleskopet MeerKAT. James Webb-teleskopet kunde sedan hitta den svaga galaxen på samma plats och mäta dess rödförskjutning till 2,148 ± 0,001. Det placerar händelsen i en epok då universum bara var omkring tre miljarder år gammalt. I studien är det den mest avlägsna snabba radioskur vars värdgalax har identifierats.
1
22
Så fastställdes avståndet
MeerTRAP-teamet upptäckte FRB 20240304B med MeerKAT den 4 mars 2024.
3
8 När forskarna kunde bestämma var på himlen skuren kom ifrån, kunde de leta efter en galax på samma position. Webbs nära-infraröda kamera NIRCam fångade galaxen, och teleskopets spektrograf NIRSpec gav spektrumet som användes för att mäta dess rödförskjutning.
1
2
3
I spektrumet syntes ljus från syre och kväve. Eftersom universums expansion sträcker ut ljus från avlägsna galaxer kunde forskarna använda dessa spektrala kännetecken för att bestämma värdgalaxens kosmologiska rödförskjutning: z = 2,148 ± 0,001.
1
22 Avståndsbestämningen bygger alltså på att galaxen identifierades och att dess spektrum mättes – inte enbart på ledtrådar från radiosignalens färd genom rymden.
1
22
En liten, klumpig galax
Studien beskriver värdgalaxen som en galax med låg massa, klumpig struktur och pågående stjärnbildning.
22 Den ger forskarna möjlighet att undersöka en radioskur från en mycket tidigare period i universums historia och ger sammanhang för studier av vilka miljöer som kan ge upphov till sådana skurar.
Men att hitta värdgalaxen är inte detsamma som att se vad som drev själva skuren. Magnetarer – unga neutronstjärnor med mycket starka magnetfält – är en föreslagen källa till snabba radioskurar. En annan möjlighet som diskuteras i rapporteringen är att neutronstjärnor slås samman. Galaxens identitet och rödförskjutning visar var och när FRB 20240304B inträffade, men avgör inte i sig vilken mekanism som låg bakom.
13
17
Radioskurens långa väg genom rymden
Forskarna lyfter också fram vad signalen kan berätta om materien längs dess färd. Siktlinjen från skuren passerar genom Virgohopen och en galaxgrupp i förgrunden, vilket kan ge forskarna möjlighet att undersöka materiens och magnetfälten längs vägen.
22
Det gör skuren intressant utöver avståndsrekordet, men innebär inte att forskarna redan har kartlagt all materia mellan värdgalaxen och jorden. Studien beskriver information som bärs av just denna siktlinje – inte en fullständig inventering av det intergalaktiska rummet.
22
Huvudresultatet är tydligt: MeerKAT upptäckte radioskuren, Webb identifierade dess svaga värdgalax och Webbs spektrum gav en rödförskjutning som placerar händelsen i universums första tre miljarder år.
1
3
22 Galaxen och signalens färdväg öppnar för fler frågor om radioskurarnas ursprung och kosmisk struktur, men de frågorna är skilda från den uppmätta distansen.