O echipă internațională de astronomi, inclusiv cercetători de la Universitatea din Toronto, a identificat cea mai strălucitoare Explozie Radio Rapidă (FRB) observată vreodată și a localizat originea acesteia într-o galaxie apropiată folosind o rețea coordonată de telescoape radio. FRB-urile sunt printre cele mai enigmatice fenomene din astronomie, dar localizarea precisă a originii lor ar putea marca începutul unei noi faze în cercetare, permițând oamenilor de știință să înțeleagă mai bine originea lor cosmică.
Exploziile radio rapide sunt fulgere incredibil de puternice de energie radio care călătoresc pe distanțe vaste în univers. Oamenii de știință cred că sunt produse de evenimente astrofizice extreme, deși cauza exactă rămâne incertă. Din 2018, experimentul canadian de cartografiere a intensității hidrogenului, sau CHIME, a detectat mii de astfel de explozii. Cu toate acestea, determinarea pozițiilor lor exacte pe cer a rămas o provocare majoră.
Semnalul nou detectat, numit FRB 20250316A și poreclit RBFLOAT ("Radio Brightest Flash Of All Time"), a fost localizat cu o precizie remarcabilă folosind rețeaua CHIME/FRB Outrigger. Aceste versiuni mai mici ale instrumentului CHIME sunt instalate în Columbia Britanică, California de Nord și Virginia de Vest. Lucrând împreună, acestea permit astronomilor să utilizeze Interferometria pe Linia de Bază Foarte Lungă (VLBI), o tehnică care combină semnale de la telescoape separate pe scară largă pentru a determina poziția unui obiect pe cer cu o acuratețe excepțională.
"Am fost extrem de norocoși că am putut identifica poziția precisă pe cer a acestui eveniment rar", a spus Mattias Lazda, student la doctorat la Universitatea din Toronto și autor al ambelor lucrări. "La câteva ore după ce l-am detectat, am avut o pană de curent la unul dintre site-urile noastre de telescoape, care a jucat un rol critic în a ne spune de unde a venit explozia. Dacă evenimentul s-ar fi întâmplat mai târziu în acea zi, am fi ratat complet șansa noastră."
Deși exploziile radio rapide se numără printre cele mai intense surse radio cunoscute, ele apar doar pe scurt. Fiecare explozie durează de obicei de la câteva milisecunde la câteva secunde, strălucind temporar mai puternic decât orice alt semnal radio din galaxia sa gazdă. RBFLOAT, detectat pe 16 martie 2025, a durat aproximativ o cincime de secundă.
"Din punct de vedere cosmic, această explozie radio rapidă este chiar în cartierul nostru", spune Kiyoshi Masui, profesor asociat de fizică și afiliat al Institutului Kavli pentru Astrofizică și Cercetare Spațială de la MIT și absolvent al U of T. "Asta înseamnă că avem această șansă de a studia un FRB destul de normal în detalii rafinate."
Explozia a apărut excepțional de strălucitoare parțial pentru că sursa sa se află relativ aproape de Pământ. A provenit de lângă regiunea exterioară a galaxiei NGC 4141, situată la aproximativ 130 de milioane de ani-lumină distanță în constelația Ursa Major. Cercetătorii au putut restrânge originea semnalului la o regiune de doar 45 de ani-lumină, care este mai mică decât dimensiunea tipică a unui grup de stele. Atingerea acestui nivel de precizie este comparabilă cu observarea unei pene de chitară de la 1000 de kilometri distanță.
"Descoperirea a fost foarte interesantă, deoarece am avut cel mai strălucitor eveniment al nostru chiar după ce toate cele trei outriggers au fost online", a spus Amanda Cook, cercetător postdoctoral Banting la Universitatea McGill și absolventă a U of T, care a condus lucrarea care descrie RBFLOAT. "Imediat, chiar dacă era o după-amiază de duminică, o grămadă dintre noi ne-am înghesuit într-o cameră Zoom și am început să lucrăm la cercetare, sperând să obținem observații ulterioare asupra sursei cât mai repede posibil."
Locația precisă oferită de rețeaua CHIME/FRB Outrigger a permis echipei să efectueze observații ulterioare cu Telescopul Spațial James Webb (JWST). În timpul acestor observații, oamenii de știință au detectat un semnal infraroșu slab în același loc de unde a provenit RBFLOAT. Constatarea a fost neașteptată, iar cercetătorii încă explorează ceea ce ar putea reprezenta. O posibilitate este ca semnalul să provină de la o stea gigantă roșie, în timp ce o altă idee este că ar putea fi un ecou de lumină care se estompează legat de explozie.
"Rezoluția înaltă a JWST ne permite să rezolvăm stele individuale din jurul unui FRB pentru prima dată. Acest lucru deschide ușa identificării tipurilor de medii stelare care ar putea da naștere unor explozii atât de puternice, mai ales atunci când FRB-urile rare sunt capturate cu acest nivel de detaliu." a spus Peter Blanchard, cercetător postdoctoral la Harvard și autor principal al lucrării care însoțește descrierea observației JWST.
Chiar dacă acest eveniment este cel mai strălucitor FRB detectat vreodată de CHIME, astronomii nu au observat nicio explozie repetată din aceeași sursă. Oamenii de știință au examinat sute de ore de date CHIME care acoperă regiunea pe o perioadă de peste șase ani, dar nu au găsit semnale suplimentare.
"Această explozie nu pare să se repete, ceea ce o face diferită de majoritatea FRB-urilor bine studiate", a spus Cook. "Asta pune la îndoială o idee importantă din domeniu, că toate FRB-urile se repetă, și deschide ușa reconsiderării originii mai "explozive" pentru cel puțin unele dintre ele."
Două lucrări științifice care descriu descoperirea au fost publicate în Astrophysical Journal Letters. Una se concentrează pe detectarea radio originală și localizarea precisă a exploziei, în timp ce cealaltă raportează observațiile în infraroșu apropiat JWST ale aceleiași regiuni. Împreună, studiile oferă noi perspective asupra exploziilor radio rapide și sugerează că acestea ar putea deveni instrumente valoroase pentru studierea universului, mai degrabă decât să rămână ciudățenii cosmice misterioase.