Obří radioteleskop FAST vystopoval zdroj opakovaných rádiových záblesků
Rychlé rádiové záblesky patří k nejzáhadnějším kosmickým jevům. Nová zjištění ukazují, že jejich zdrojem nemusejí být jen osamocené exotické hvězdy, ale i magnetary s hvězdnými společníky.
Rychlé rádiové záblesky (fast radio bursts, FRB) patří k největším záhadám moderní astronomie. Jde o extrémně krátké, jen milisekundy trvající, ale přitom neuvěřitelně energetické záblesky rádiového záření přicházející z velmi vzdálených koutů vesmíru. Až doposud panovalo mezi odborníky přesvědčení, že jejich zdrojem jsou hlavně osamělé exotické hvězdy. Nový objev ale tento obrázek zásadně mění.
Mezinárodní tým astronomů, jehož součástí byli vědci z Hongkongské univerzity, totiž přinesl první přesvědčivý důkaz, že alespoň část FRB vzniká ve dvojhvězdných systémech. Jinými slovy: zdrojem rádiových záblesků není osamocená hvězda, ale dvojhvězdný systém.
Otisk hvězdné bouře
Studie, která byla publikována v prestižním časopise Science, se opírá se o téměř 20 měsíců nepřetržitého sledování jednoho konkrétního opakujícího se FRB, vzdáleného zhruba 2,5 miliardy světelných let.
Klíčem k objevu byl obří radioteleskop FAST z čínské provincie Kuej-čou. Právě ten dokázal zachytit mimořádně vzácný signál, který nepřímo, ale velmi jasně ukazuje na přítomnost doprovodné hvězdy v blízkosti zdroje FRB.
Astronomové sledovali opakující se zdroj označený FRB 220529A. Dlouhou dobu vypadal zcela „normálně“ – až do okamžiku, kdy se v datech objevilo něco, co vědci dosud u FRB prakticky neviděli.
Drama s polarizací
Rádiové záblesky FRB jsou téměř stoprocentně lineárně polarizované (jejich signál kmitá jen v jediném směru). Když takové záření prochází magnetizovaným plazmatem, dochází k jevu zvanému Faradayova rotace – pootočení polarizace, které lze přesně měřit pomocí tzv. rotační míry (RM).
Na konci roku 2023 zaznamenal tým náhlý nárůst RM o více než dva řády, následovaný rychlým poklesem během přibližně dvou týdnů zpět na původní hodnoty. Tento krátkodobý, dramatický výkyv dostal označení „záblesk polarizační rotace“.
Nejpřirozenějším vysvětlením takového chování je, že hustý oblak silně magnetizovaného plazmatu na krátkou dobu zkřížil přímou pozorovací linii ke zdroji FRB. Podle autorů šlo velmi pravděpodobně o koronální výron hmoty (CME) z blízké hvězdy, podobný těm, jaké známe ze Slunce, jen v mnohem extrémnějším měřítku.
Tento oblak plazmatu dočasně „znečistil“ okolí magnetaru, tedy extrémně husté neutronové hvězdy s obrovským magnetickým polem, která je považována za samotný zdroj FRB.
Přestože doprovodnou hvězdu nelze na takovou vzdálenost přímo pozorovat, její existenci prozrazuje tento nepřímý, ale velmi výrazný podpis. Pozorování byla navíc potvrzena i nezávisle pomocí radioteleskopu z australské observatoře Parkes Observatory.
Hvězdný katalyzátor
Objev zapadá do širšího teoretického rámce, podle něhož všechny FRB pocházejí z magnetarů, ale právě interakce ve dvojhvězdných systémech vytváří příznivou geometrii, která umožňuje opakované záblesky. Magnetar může být „motorem“, ale přítomnost druhé hvězdy funguje jako katalyzátor, který zvyšuje šanci, že záblesk zachytíme opakovaně.
Astronomové nyní plánují pokračovat v dlouhodobém monitorování dalších opakujících se FRB. Pokud se podobné záblesky polarizační rotace objeví i jinde, může se ukázat, že dvojhvězdné systémy jsou u FRB mnohem běžnější, než jsme si dosud mysleli.
