För tre och en halv miljard år sedan visade ett mystiskt föremål på kanten av en avlägsen galax fram en intensivt ljus, försvinnande kort skur av radioenergi som sköt över universum.
Den energipulsen - känd för sina fans i astronominsamhället som en snabb radiobrist (FRB) - passerade genom en vildmark av gas, damm och tomt utrymme på sin resa med flera miljarder år, långsamt sträcker sig och ändrade färg när den rörde sig . Sedan, under mindre än ett millisekund under 2018, sprängde det sig över ett speciellt teleskop i jordens australiensiska utmark, vilket gav forskare en sällsynt möjlighet att skaka hand med en av de mest mystiska energiformerna i universum.
Det är första gången som astronomer framgångsrikt har spårat en enstaka FRB tillbaka till dess ursprung över rum och tid, enligt författarna till en studie som publicerades idag (27 juni) i tidskriften Science. Att förstå var FRB kommer från gör det möjligt för forskare att undersöka de stora materieområdena mellan sina värdgalaxer och jorden, och kanske till och med hitta oupptäckta fickor med protoner och neutroner som tros ligga mellan galaxerna.
"Dessa skurar förändras av den fråga de stöter på i rymden," sa medförfattaren Jean-Pierre Macquart, en forskare vid International Center for Radio Astronomy Research (ICRAR) i ett uttalande. "Nu kan vi fastställa var de kommer ifrån, vi kan använda dem för att mäta mängden materia i intergalaktiskt utrymme."
Brister på scenen
Sedan fenomenet upptäcktes 2007 har astronomer observerat cirka 85 FRB och fastställt ursprunget till bara en annan - en upprepande blixt som pulserade 9 gånger från en liten, stjärnbildande galax under ungefär sex månader under 2016. Peka på källan till en enstaka FRB, som kan hålla i en bråkdel av ett millisekund, har visat sig vara oerhört svårt fram till nu.
I sin nya studie upptäckte forskarna den ensamma FRB med hjälp av en matris med 36 satelliter som kallas Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) teleskop. När en FRB passerar matrisen, tar varje satellit upp burstsignalen en bråkdel av ett millisekund från varandra. Med hjälp av dessa subtila tidsskillnader kunde forskarna ta reda på vilken riktning bristen kom från och ungefär hur långt den reste.
ASKAP-observationerna pekade på en Vintergatan i storleksstorlek ungefär 3,6 miljarder ljusår bort från jorden. Med lite hjälp från flera andra stora teleskoper runt om i världen zoomade forskarna in på denna galax för att få veta att den var relativt gammal och inte bildade många nya stjärnor.
Enligt Adam Deller, en astrofysiker vid Swinburne University of Technology i Australien och medförfattare till den nya studien, står egenskaperna hos denna avlägsna galax i skarp kontrast till galaxen som skapade en upprepande snabbradiobrist som upptäcktes 2016.
"Det skur vi lokaliserade och dess värdgalaxi liknar inte" repeateren "och dess värd," sade Deller i uttalandet. "Den kommer från en massiv galax som bildar relativt få stjärnor. Detta antyder att snabba radiobrister kan produceras i olika miljöer."
Medan den upprepande FRB som upptäcktes för några år sedan sannolikt skapades av en neutronstjärna eller supernovaexplosion (vanliga motorer för stjärnbildning i aktiva galaxer), kunde denna individuella bristning ha orsakats av något annat helt, skrev forskarna.
Vad mer exakt? Ingen vet ännu - men radioaktiva bultar från supermassiva svarta hål eller motorer från främmande rymdskepp har inte uteslutits. Endast genom att fastställa fler FRB: er kommer forskare att kunna upptäcka detta kosmiska mysterium. Lyckligtvis skrev författarna till den nya studien, nu när de har fått en under sitt bälte, borde det vara lite lättare att hitta nästa.
