TLDR: Analýza mihotání hvězdy dokázala na vzdálenost 200 milionů světlolet spojit rychlý radiový záblesk FRB 20221022A s extrémně zmagnetizovanou neutronovou hvězdou. Studie tuna.

Děcko po prvním kari je možná rychlé, ale ještě rychlejší jsou rychlé rádiové záblesky (fast radio bursts, dále FRBs) – kratičké a typicky se neopakující rádiové impulsy o délce od zlomku milisekundy – oblíbené to téma radioastronomů i popularizátorů. Mohly by nám přinést nálož informací o dění tam nahoře a posloužit jako „prvotní alarm“ pro další astronomomy, kam mají natočit Hubblea!

Popularizátoři mají FRBs navíc rádi kvůli tomu, že 9 z 10 čtenářů považuje titulek FRBs za potenciální ufounský signál – ať už protože se ve čtení titulku spletou, anebo protože mají fakt moc rádi Akta X. Máme nicméně další studii, která ukazuje, že se při jejich vysvětlování zcela obejdeme bez ufonů…

Známý původ?

Předně: pokud by FRBs byly umělého původu, pak bych rozhodně nechtěl být operátorem jejich vysílače. Aby mohly být signály tak bleskově rychlé, musejí vznikat při ještě energetičtějších jevech než obvykle. To v praxi znamená, že některé FRBs musely vzniknout energií ekvivalentní 500 milionům Sluncím v krátkém mžiku. Což samo o sobě ukazuje na přírodní původ…

Již pár let se taky tuší, že by zdrojem minimálně některých FRBs signálů mohly být magnetary – čili neutronové hvězdy (takové ty, co rotují fakt rychle) s velmi silným magnetickým polem. Proto: magnetary. Nicméně, FRBs se obvykle neopakují – a neutronové hvězdy jsou naopak známé tím, že vysílají opakující se signály. Jak to vysvětlit?

Aby vystopovali původ signálu FRB 20221022A, Kenzie Nimmo z MIT a její kolegové mrkli na scintilace alias blikání hvězdy vzdálené 200 milionů světelných let, která byla dříve určena jako možný původce tohoto signálu. Takové blikání vzniká běžně skrze setsakra dlouhou cestu světla dané hvězdy při putování vesmírem.

To na první pohled vypadá jako nevýhoda – ale autoři nynější práce z toho naopak vyčarovali klad!

Na hranici fyziky

Došli totiž k tomu že pokud by se podařilo určit stupeň scintilace u FRB 20221022A, mohli by vypočítat velikost oblasti, ze které pochází. Světlo z FRB vykazovalo silnou scintilaci, což vědce dovedlo k plynné oblasti, která signál při putování vesmírem zkreslila. Pomocí této plynné oblasti jako čočky zúžili následně zdroj FRB na vzdálenost do 10 000 km od magnetaru, který se nachází v galaxii vzdálené 200 milionů světelných let!

A to není vše, Horste! V doprovodném článku, který studoval polarizaci světla z FRB 20221022A – tedy míru, do jaké je orientace jeho vln zkroucená – byl zjištěn úhlový výkyv ve tvaru písmene S, který odpovídá rotujícímu objektu. I to je u FRB poprvé, a znovu to naznačuje, že za FRBs mohou (v nějaké míře) právě magnetary!

Ale jak? To nynější práce neřešila. Zdá se však logické, že by vysvětlením mohly být právě extrémní magnetická pole – ty jsou v případě magnetarů asi 1000krát silnější než u běžných neutronových hvězd, a nacházejí se zřejmě na hranici toho, co vůbec fyzika dovoluje. Okolo magnetarů zřejmě vůbec nemohou existovat atomy – magnetické pole by je prostě roztrhalo.

Energie uložená v těchto magnetických polích se zřejmě občas může uvolňovat právě v podobě rádiových vln. Mechanismus tohoto uvolňování je však úkolem pro jiné vědátory.

Když víme, kde jsou…

Jasnější identifikování zdroje (části?) FRBs může zpřesnit jejich další detekce, a tak může teoretikům dodat i nová data. Vědátoři z MIT se navíc domnívají, že scintilace může být účinnou sondou pro další FRB, takže se astronomové mohou pokusit pochopit, jak rozmanité mohou být – a zda tyto silné erupce mohou chrlit i jiné druhy hvězd. Což se hodí, protože kvůli rychlosti FRB je jen malá šance, že nějaký teleskop bude detailně sledovat danou část vesmíru…

Nelze však než strhnout z hlavy čepici i s příčeskem tomu, na jakou vzdálenost se podařilo zdroj určit. Jak říkají autoři, přiblížení oblasti o velikosti 10 000 km ze vzdálenosti 200 milionů světelných let – to je jako možnost změřit šířku šroubovice DNA, která je široká asi 2 nanometry… a ležící na povrchu Měsíce!

Vědátorům tak odhalení tajemství rychlých radiových záblesků možná trvá o fous déle než děcku po prvním kari – ale výsledky jsou o to víc magnetické!

[Ladislav Loukota]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je [email protected]