Snapshot af kosmisk udbrud af radiobølger
Et mærkeligt fænomen er blevet observeret af astronomer, lige mens det sker - det er et ’lynhurtigt udbrud af radiobølger’. Udbruddet betegnes som et ultrakort, skarpt lysglimt af radiobølger fra en ukendt kilde i universet. Resultatet er publiceret i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Kunstnerisk illustration af det polariserede signal fra det nye ‘lynhurtige udbrud af radiobølger’ fra Parkes radioteleskop i det østlige Australien. (Credit: Swinburne Astronomy Productions)
Indenfor de seneste få år har astronomer observeret et nyt fænomen, et lynhurtigt, skarpt lysglimt af radiobølger, der kun varer nogle få millisekunder.
Det blev først set ved et tilfælde i 2007, da astronomer gennemgik arkiv-data fra Parkes radio teleskopet i det østlige Australien.
Siden da har man set yderligere seks sådanne udbrud fra Parkes teleskopets data, og der blev fundet et syvende udbrud i dataerne fra Arecibo teleskopet i Puerto Rico. De blev alle fundet lang tid efter, de var sket, men så begyndte astronomerne at lede direkte efter dem.
Radio-, røntgen- og synligt lys
I Australien udviklede et team af astronomer en teknik til søgning efter disse ’First Radio Bursts’, så man kunne lede efter udbruddene, mens de observerede. Teknikken virkede, og nu lykkedes det en gruppe astronomer, ledet af Emily Petroff (Swinburne University of Technology) at se det første ’live’ udbrud med Parkes teleskopet. Karakteristikken af frekvensen indikerede, at kilden til udbruddet befandt sig op til 5,5 milliarder lysår fra Jorden.
Det synlige lys er kun en lille del af lysets spektre. For at observere udbrud af lys i radiobølgeområdet kigger forskerne med Parkers teleskop, derefter ser de efter røntgenbølger med Swift satellitten og synligt lys med det Nordisk Optiske Teleskop.
Nu havde man retningen, og straks, da det var observeret, gik der besked til en række andre teleskoper verden over – på land og i rummet for at lave opfølgende observationer i andre bølgelængder.
”Med Swift rumteleskopet kan vi observere lys i røntgen-området, og vi så to røntgen-kilder ved den position”, fortæller Daniele Malesani, astrofysiker i Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet.
Derefter blev de to røntgen-kilder observeret med Det Nordiske Optiske Teleskop på La Palma. ”Vi observerede de to røntgen-kilder i det synlige lysområde, og vi kunne se, at det drejede sig om to kvasarer, altså aktive sorte huller. De havde intet med radiobølge-udbruddene at gøre, men lå bare tilfældigvis i samme retning”, fortæller astrofysiker Giorgos Leloudas, Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet og Weizmann Institute, Israel.
Intensitetskurven af et lynhurtigt udbrud af radiobølger viser, hvor hurtigt det sker og kun varer nogle få millisekunder. Før og efter udbruddet ser man kun kosmisk støj. (Malesani/Petroff)
Nærmere opklaring
Så hvad nu? Selvom man fangede radiobølge-udbruddet, mens det skete og straks kunne lave opfølgende observationer i andre bølgelængder lige fra infrarødt lys, synligt lys, ultraviolet lys og røntgenbølger, så fandt man ikke noget. Men fandt man ud af noget?
”Vi fandt ud af, hvad det ikke var. Udbruddet kan have udslynget lige så meget energi på få millisekunder, som Solen gør på en hel dag. Men det faktum, at vi ikke så lys i andre bølgelængder udelukker en række astronomiske fænomener, som er associeret med voldsomme begivenheder såsom gammaglimt fra eksploderende stjerner og supernovaer, som ellers var kandidater til udbruddet”, siger Daniele Malesani.
Men udbruddet efterlod et andet spor. Parkes detekterings-system fangede lysets polarisering. Polarisation er den retning, som elektromagnetiske bølger vibrerer, og det kan være polariseret lineært eller cirkulært. Signalet fra radiobølge-udbruddet var mere end 20 procent cirkulært polariseret, og det antyder, at der er et magnetfelt i nærheden.
”Teorierne er nu, at radiobølgeudbrud må være knyttet til en meget kompakt type objekt – det kan være neutronstjerner eller sorte huller, og at det så drejer sig om udbrud i forbindelse med kollisioner eller ’stjerneskælv’. Nu ved vi mere, hvad vi skal lede efter”, siger Daniele Malesani.
Daniele Malesani, adjunkt i Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet, 3532-5981, malesani@dark-cosmology.dk
Emily Petroff, Centre of Excellence for All-sky Astrophysics, Swinburne University of Technology T: +61 3 9214 5368, M: +61 468 780 080, ebpetroff@gmail.com
Emner
Se også:
NBI's Fysikleksikon
