A gyors rádiókitörések (FRB) napjaink egyik legerősebb és legtitokzatosabb csillagászati jelenségei. Ezek a gyorsan lezajló események olyan kitörésekből állnak, amelyek több energiát bocsátanak ki egy ezredmásodperc alatt, mint a Napunk három teljes nap alatt. Ritka esetben ugyan, de a hasonló kitörések nem ezredmásodpercekig tartanak mindössze, hanem ismétlődnek. Ezekre ugyan máig nem igazán akad megnyugtató magyarázat, de szerencsére a közösen dolgozó obszervatóriumok és nemzetközi együttműködések jócskán megnövelték a tanulmányozható események számát – számol be róla a Science Alert.

A vezető obszervatórium a kanadai hidrogénintenzitás-térképezési kísérlet (CHIME), egy következő generációs rádióteleszkóp, amely a kanadai British Columbiában található Dominion Radio Astrophysical Observatory (DRAO) területén kapott helyet. A CHIME nagy látómezőjének és széles frekvencia-lefedettségének köszönhetően nélkülözhetetlen eszköz az FRB-k észleléséhez – a mai napig több mint 1000 forrást azonosított be.

Miért érkeznek az emberi szívdobogásra emlékeztető jelek a mélyűrből? A mostanáig észlelt leghosszabb, gyors rádiójel zavarba ejti a kutatókat: egészen úgy hangzik, mint a szívdobogás, és a mélyűrből érkezik.

A CHIME-t eredetileg arra tervezték, hogy érzékelje a semleges hidrogén által elnyelt és kibocsátott fény hullámhosszát, amely 21 centiméteres hidrogénvonalként ismert. Ily módon a csillagászok megmérhették, milyen gyorsan tágult az Univerzum a csillagászati „sötét középkorban”, és összehasonlíthatták a megfigyelhető későbbi kozmológiai korszakokkal. Később viszont kiderült, hogy a CHIME ideális eszköz az FRB-k tanulmányozására, köszönhetően széles látómezőjének és az általa lefedett frekvenciatartománynak (400-800 MHz). A CHIME/FRB Együttműködés célja pedig az FRB-k észlelése és jellemzése, valamint a forrásuk beazonosítása.

Habár nincs tehát univerzális, elfogadott magyarázat az FRB-k származására, ettől független igen gyakori eseményről beszélünk. A becslések szerint bolygónk égboltján napi ezer ilyen esemény lenne észlelhető. Ami az FRB-k forrását illeti, a vélemények erősen széttartanak a legtöbb esetben: egyes FRB-ket ugyan a feltételezések szerint a neutroncsillagok és a fekete lyukak okoznak (ami a környezetük nagy energiasűrűségének tulajdonítható), más hasonló jelek azonban továbbra is ismeretlen folyamatok eredményeként alakultak ki. Ezek származására aztán több elmélet is akad a pulzároktól és magnetároktól a GRB-kig (gammasugár-kitörés) és a földönkívüli kommunikációig.

Az ismétlődő jelek az FRB-ken belül viszont igazi ritkaságnak számítanak: a korábban azonosított több mint 1000 FRB közül csak 29 ismétlődő akad. Érdekesség, hogy gyakorlatilag az összes ismétlődő FRB szabálytalan módon ismétlődik – az egyetlen kivétel az FRB 180916, amelyet a CHIME kutatói fedeztek fel 2018-ban – ez utóbbi éppen 16,35 naponként pulzál.

A most kifejlesztett algoritmus segítségével a CHIME/FRB 25 új ismétlődő forrásra bukkant, a CHIME adataiban, amelyek a 2019 és 2021 közötti időszakból származnak, ami majdnem megduplázta az eddig ismert források számát. Ezenkívül a csapat felfigyelt néhány nagyon érdekes jellemzőre is:

• Az FRB-k mindössze 2,6 százaléka ismétlődő az eddigi adatok alapján.
• Sok újonnan azonosított, ismétlődő jel esetén csak néhány sorozatot észleltek, ami miatt a forrásaik majdnem olyan inaktívnak tűnnek, mint az egysorozatos FRB-ké.
• Az előbbi megállapítás miatt nem zárható ki, hogy az egyetlen sorozatot produkáló források ismét “felébredhetnek”, és idővel ismétlődő kitöréseket mutatnak ezek is.
• Az sem zárható ki, hogy alapvetően az összes FRB ismétlődik, csak a legtöbb forrás nem túl aktív.
• Bármilyen, az FRB-k eredetével kapcsolatos magyarázatnak így arra is ki kell térnie, hogy egyes FRB-k forrása miért sokkal aktívabb, mint a többié.

A kutatás a fenti együttműködés keretében mindenesetre folyik tovább.

(Kép: Flickr/European Southern Observatory)