Zdrojem záhadného signálu FRB z Mléčné dráhy je extrémní magnetar

Astronomové našli kosmický objekt, který je zdrojem jednoho z nejpodivnějších rádiových signálů ve vesmíru. Nejsou to mimozemské civilizace, jak se někdy spekulovalo, ale magnetar, extrémní neutronová hvězda.

„Rychlé rádiové záblesky“ neboli FRB jsou extrémně krátké a současně výjimečně silné výtrysky rádiových vln, které na Zemi přilétají z vesmíru. Poprvé je vědci zaznamenali roku 2007, ale nikdo netušil, co jsou zač ani co by mohlo být jejich zdrojem. Jejich síla je ale gigantická: vmžiku vyzáří tolik, co Slunce za několik let.

Signály FRB byly tak záhadné právě proto, že nikdo nebyl schopen popsat, odkud vycházejí. Řada renomovaných astrofyziků věřila, že pocházejí z naší sluneční soustavy a jejich obrovskou sílu si vysvětlovali tím, že mohou být velmi blízko.

Jedno z předpokládaných vysvětlení, nad nímž se reálně uvažovalo, byla například nevhodně umístěná mikrovlnná trouba na některé astronomické observatoři. Objevily se ale také spekulace, že by se mohlo jednat o signály mimozemských civilizací.

Zdroj záhadný

Před třemi roky se poprvé povedlo odhalit první místo, odkud FRB vycházejí. Vědci tehdy využili soustavu 27 radioteleskopů Karl G. Jansky Very Large Array a sítě 21 teleskopů European VLBI a v průběhu šesti měsíců studovali segment oblohy, odkud vycházel záblesk FRB 121102.

Silné teleskopy zaznamenaly rovnou devět pulzů. Astronomové pak dokázali vysledovat tyto záblesky až k místu jejich původu – tím byla k velkému překvapení vědců drobná trpasličí galaxie vzdálená od Země asi 2,5 miliardy světelných let. Je velká asi jako desetina naší Mléčné dráhy a není vizuálně ničím zajímavá.

Teleskop CHIME, který FRB zkoumal
Zdroj: CHIME

Vědci ale tehdy nedokázali vysvětlit, co bylo zdrojem tak silného signálu. Pracovali s řadou teorií – například, že takové trpasličí galaxie obsahují nějaký typ velmi aktivního jádra, jaké jsme ještě nikde jinde nepozorovali – anebo že signál vychází z mrtvé supernovy. Objev tedy přinesl více otázek než odpovědí.

Signál z Mléčné dráhy

Na jaře letošního roku, konkrétně 28. dubna, se ale stalo něco nečekaného: objevil se první signál FRB vycházející z Mléčné dráhy. Až do té doby všechny rychlé rádiové záblesky pocházely z jiných galaxií.

Díky blízkosti záblesku pojmenovaného FRB 200428 se podařilo zjistit i přesnější místo jeho původu – je jím magnetická neutronová hvězda známá jako magnetar SGR 1935+2154. Že je opravdu zdrojem tento pozoruhodný objekt, potvrdily rovnou tři mezinárodní studie, které vyšly v odborném žurnálu Nature.

Magický magnetar

Magnetary patřily od počátku výzkumů FRB k hlavním podezřelým. Magnetar je neutronová hvězda s extrémně silným magnetickým polem. Když se supernova zhroutí do neutronové hvězdy, síla jejího magnetického pole dramaticky vzroste.

Astrofyzici už v devadesátých letech dvacátého století vypočítali, že magnetické pole neutronové hvězdy se může během tohoto procesu zvýšit o několik řádů – taková vysoce magnetická neutronová hvězda se potom nazývá magnetar.

Vizualizace magnetaru
Zdroj: Wikimedia Commons

Ve vnějších vrstvách magnetaru může tlak vzrůst dokonce natolik, že to vede k „hvězdotřesení.“ Energie těchto seismických vibrací je extrémně vysoká a má za následek záblesky rentgenového a gama záření, které se označují jako SGR.

Další otazníky

Zatím ale není jasné, jakým způsobem magnetar dokáže vytvořit tak silné FRB – uvažuje se o několika možnostech, jednou z nich jsou i pulzy vzniklé právě díky hvězdotřesení.

Vědci také nejsou schopní říci, jestli jsou magnetary jediným zdrojem FRB, anebo je možných zdrojů v kosmu více. Zatím je sice pravděpodobnější druhá možnost, ale až do dalších pozorování to není vůbec jasné.

Astrofyzici se budou muset zaměřit i na fakt, že tento FRB byl zvláštní tím, že se neopakoval, byl tedy značně netypickým jevem. Jedna z autorek studie Daniele Michillová uvedla, že je možné, že se pulzy opakovaly, ale přístrojům se je nepodařilo odhalit. Například proto, že pozorovaly až ten poslední.