Snabba radioskurar (FRB) är just det – enorma strömmar av radiovågor från rymden som bara varar i en bråkdel av en sekund. Detta gör att hitta sin källa till en enorm utmaning.

Vårt team upptäckte nyligen 20 nya FRB:er med hjälp av CSIRO:s Australian Square Kilometer Array Pathfinder i den västra australiensiska vildmarken, nästan en fördubbling av det kända antalet FRB.

I uppföljande forskning, publicerad idag i The Astrofysiska tidskriftsbrev , vi har tagit en av dessa nya upptäckter – känd som FRB 171020 (dagen då radiovågorna anlände till jorden:20 oktober, 2017) – och minskade platsen till en galax nära vår egen.

Detta är den närmaste FRB som har upptäckts (hittills) men vi vet fortfarande inte vad som orsakar dessa mystiska radioskurar som kan innehålla mer energi än vår sol producerar på decennier.

Vågor i rymden

När radiovågor färdas genom universum passerar de genom andra galaxer och vår egen Vintergatan innan de anländer till våra teleskop.

De längre radiovåglängderna saktas ner mer än de kortare våglängderna, vilket innebär att det finns en liten fördröjning i ankomsttiden för längre våglängder.

Denna skillnad i ankomsttider kallas spridningsmått och indikerar mängden materia som radiosändningen har färdats genom.

FRB 171020 har det lägsta spridningsmåttet av någon FRB som hittills upptäckts, vilket betyder att den inte har färdats från halva vägen över universum som de flesta andra FRB som hittills upptäckts. Det betyder att det härstammar från relativt närliggande (med astronomiska standarder).

Genom att använda modeller av materiens fördelning i universum kan vi sätta en hård gräns för hur långt radiosignalen har färdats. För just denna FRB, vi uppskattar att det inte kan ha sitt ursprung längre än en miljard ljusår bort, och troligen inträffade mycket närmare. (Vår Vintergatans galax är cirka 100, 000 ljusår i diameter.)

Denna avståndsgräns, i kombination med det himmelsområde som vi vet att FRB kom från (ett område som är en halv kvadratgrad – eller ungefär två fullmånar tvärs över) minskar sökvolymen enormt för att leta efter värdgalaxen.

Närmar sig

Ett område på himlen av denna storlek innehåller vanligtvis hundratals galaxer. Vi använde gigantiska optiska teleskop i Chile – inklusive det passande namnet Very Large Telescope och Gemini South – för att härleda avstånd till dessa galaxer genom att antingen mäta deras rödförskjutningar direkt, eller genom att använda deras optiska färger för att uppskatta deras avstånd.

Detta gjorde det möjligt för oss att drastiskt minska antalet möjliga galaxer inom avståndsgränsen till bara 16.

Överlägset närmast, och vi tror mest sannolikt att vara värd för FRB, är en närliggande spiralgalax som heter ESO 601-G036. Detta är 120 miljoner ljusår bort – vilket gör denna FRB-värd nästan till vår granne.

Det som är särskilt slående med denna galax är att den delar många liknande egenskaper som den enda galaxen som är känd för att producera FRB:er:FRB 121102.

Denna FRB är också känd som den upprepande FRB på grund av dess – hittills unika – egenskap att producera flera skurar. Detta hjälpte astronomer att lokalisera den till en liten galax på mer än 3 miljarder ljusår bort.

ESO 601-G036 är liknande i storlek, och bildar nya stjärnor i ungefär samma takt, som värdgalaxen för den upprepande FRB.

Men det finns en spännande egenskap hos den upprepande FRB som vi inte ser i ESO 601-G036.

Övriga utsläpp

Förutom upprepade skurar av radioutsändning, den upprepande FRB sänder ut radioutsändning med lägre energi kontinuerligt.

Genom att använda CSIROs Australia Telescope Compact Array (ATCA) i Narrabri, NSW, vi har sökt efter denna ihållande radiostrålning i ESO 601-G036. Om det var något som liknar repeaterns galax, den borde ha en sprakande ljus radiokälla i sig. Vi såg ingenting.

Inte bara upptäckte vi att ESO 601-G036 inte har någon ihållande radioutstrålning, men det finns inga andra galaxer i vår sökvolym som visar liknande egenskaper som de som kan ses i den upprepande FRB.

Detta pekar på möjligheten att det finns olika typer av snabba radioskurar som till och med kan ha olika ursprung.

Att hitta galaxerna som FRB kommer från är ett stort steg mot att lösa mysteriet med vad som producerar dessa extrema utbrott. De flesta FRB:er reser mycket längre avstånd, så att hitta en så nära jorden gör att vi kan studera miljöerna för FRB:er i oöverträffad detalj.

Jakten på mer

Tyvärr, vi kan inte med absolut säkerhet säga att ESO 601-G036 är galaxen som FRB 171020 kom ifrån.

Nästa stora hinder för att förstå vad som orsakar FRB är att peka ut fler av dem. Om vi ​​kan göra det kommer vi inte bara att kunna räkna ut exakt vilken galax en FRB inträffade i, men även var i galaxen det inträffade.

Om FRB förekommer inom galaxernas centrala kärnor, detta kan kanske peka på svarta hål som deras källa. Eller föredrar de galaxernas utkanter? Eller regioner där många nya stjärnor nyligen har bildats? Det finns fortfarande så många okända om FRB.

Flera radioteleskop runt om i världen sätter igång system för att lokalisera skurar. Vår studie har visat att genom att kombinera observationer från radio- och optiska teleskop kommer vi att kunna måla en komplett bild av FRB-värdgalaxer, och slutligen kunna avgöra vad som orsakar dessa FRB.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.