Szybkie błyski radiowe (ang. fast radio burst, FRB) to jedne z kosmicznych fenomenów, które nie doczekały się jeszcze wyjaśnienia. Tak nazywa się bardzo silne i bardzo krótkie sygnały radiowe napływające z dalekiego kosmosu. Długość FRB mierzy się w milisekundach (czyli tysięcznych częściach sekund). 

FRB po raz pierwszy odkryto w 2007 roku. Od tamtej pory naukowcy spierają się, co może być ich źródłem. Najczęściej wskazuje się na gwiazdy neutronowe albo czarne dziury – obiekty o potężnej masie, które są bardzo gęste. 

Jakie są rodzaje szybkich błysków radiowych? 

Najczęściej szybkie błyski radiowe pojawiają się tylko raz. Nie sposób przewidzieć, kiedy to nastąpi, więc są odkrywane przypadkowo. Po prostu teleskop, który potrafi je zarejestrować, musi być skierowany akurat w tę część kosmosu, skąd napłynie sygnał. 

Rzadziej zdarzają się powtarzające się FRB. W 2020 roku odkryto pierwszy z nich. Tamten sygnał radiowy z kosmosu napływał z odległości 500 mln lat świetlnych w cyklu szesnastodniowym. Przez 4 dni pojawiał się nieregularnie, po czym następowało kolejne 12 dni ciszy. Naukowcy z MIT (Massachusetts Institute of Technology), którzy go odkryli, prowadzili stałe obserwacje przez 500 dni. Ustalili, że szesnastodniowy cykl ani razu nie został naruszony. 

Rekordowo długi sygnał radiowy z kosmosu 

Odkrycia sprzed dwóch lat dokonano za pomocą radioteleskopu CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) znajdującego się w kanadyjskiej prowincji Kolumbia Brytyjska. Teraz badacze z MIT i innych ośrodków donoszą o kolejnym kosmicznym fenomenie zarejestrowanym przez ten teleskop. 

W najnowszym numerze czasopisma naukowego „Nature” ukazała się praca astronomów opisująca niespotykany wcześniej szybki błysk radiowy, który został nazwany FRB 20191221A. Zakwalifikowano go jako FRB, jednak trwa on aż 3 sekundy. Czyli aż tysiąc razy dłużej niż przeciętny szybki błysk radiowy. 

Co więcej, w ciągu tych trzech sekund sygnał regularnie się wzmacnia. Następuje to co 0,2 sekundy. – To niespotykane – komentuje astrofizyk Daniele Michilli z MIT, jeden z autorów pracy. – Nie tylko sygnał był bardzo długi, ale i regularnie, co ułamek sekundy, się wzmacniał. Przypominało to bicie serca – dodaje naukowiec. 

Co może być źródłem szybkich błysków radiowych? 

To pierwszy odkryty szybki błysk radiowy o takich właściwościach. – Nie ma wielu obiektów w kosmosie, które wysyłają regularne impulsy – zauważa Daniele Michilli. – Przykłady, jakie znamy z naszej galaktyki, to pulsary i magnetary. Wirują one, emitując wiązki promieniowania, podobnie do latarni morskiej. 

Pulsary i magnetary to gwiazdy neutronowe: niezwykle gęste i ciężkie jądra wypalonych gwiazd, składające się głównie z neutronów. Obracają się wokół własnej osi, wysyłając w krótkich odstępach czasu rozbłyski. To m.in. dzięki nim naukowcy mogą je badać. 

Rotujące gwiazdy neutronowe regularnie emitujące wiązki promieniowania elektromagnetycznego nazywane są pulsarami. Magnetary zaś to gwiazdy neutronowe z ultrasilnym polem magnetycznym. W 2020 roku po raz pierwszy odkryto szybki błysk radiowy pochodzący z Drogi Mlecznej. Był emitowany właśnie przez magnetar – SGR 1935+2154, znajdujący się w gwiazdozbiorze Liska i odległy od nas o 30 tys. lat świetlnych. 

„Pulsar albo magnetar na sterydach” 

Nowo odkryty impuls, zdaniem naukowców, ma pewne cechy sygnałów emitowanych przez pulsary lub magnetary. Problem polega na tym, że nie wiadomo, skąd dokładnie FRB 20191221A pochodzi. Najprawdopodobniej jego źródło znajduje się w jakiejś odległej galaktyce. Tymczasem sygnał jest milion razy jaśniejszy niż impulsy pochodzące z Drogi Mlecznej. – Podejrzewamy, że jego źródłem może być jakiś pulsar albo magnetar na sterydach – komentuje żartobliwie Michilli. 

Naukowcy zamierzają teraz spróbować ponownie zarejestrować nietypowy FRB. Gdyby to się udało, mogliby zawęzić obszar, skąd pochodzi, i spróbować ustalić, co dokładnie jest jego źródłem. 

Źródło: Nature, EurekAlert, MIT