En konstnärs uppfattning om lokaliseringen av Fast Radio Burst 180916.J0158+65 till dess värdgalax. Värdgalaxbilden är baserad på verkliga observationer med hjälp av Gemini-North-teleskopet på toppen av Mauna Kea på Hawaii. Den impulsiva skuren som utgår från galaxen är baserad på verkliga data inspelade med 100-meters Effelsberg-radioteleskopet i Tyskland. Kredit:Danielle Futselaar (artsource.nl)
I mer än ett decennium, astronomer över hela världen har brottats med förvirringen av snabba radioskurar – intensiva, oförklarliga kosmiska blixtar av energi, ljusår bort, som poppar i bara millisekunder.
Trots hundratals uppgifter om dessa gåtfulla källor, forskare har bara hittat den exakta platsen för fyra sådana skurar.
Nu finns det en femte, upptäckt av ett team av internationella forskare som inkluderar forskare från West Virginia University. Fyndet, som förlitade sig på åtta teleskop som spänner över platser från Storbritannien till Kina, publicerades måndagen (6 jan) i Natur .
Det finns två primära typer av snabba radioskurar, förklarade Kshitij Aggarwal, en doktorand i fysik vid WVU och en medförfattare till uppsatsen:repeaters, som blinkar flera gånger, och icke-repeterare, engångshändelser. Denna observation markerar bara andra gången som forskare har bestämt platsen för en upprepad snabb radioskur.
Men lokaliseringen av denna explosion är inte riktigt lika viktig som den typ av galax den hittades i, som liknar vår egen, sa Sarah Burke-Spolaor, biträdande professor i fysik och astronomi och medförfattare.
"Att identifiera värdgalaxen för FRBs är avgörande för att berätta för oss om vilken typ av miljöer FRBs lever i, och därmed vad som faktiskt kan producera FRB, ", sa Burke-Spolaor. "Detta är en fråga som forskare fortfarande griper efter strån."
Burke-Spolaor och hennes elev, Aggarwal, använde Very Large Array-observatoriet i New Mexico för att söka pulsationer och en ihållande radioglöd från denna explosion. Under tiden, Kevin Bandura, biträdande professor i datavetenskap och elektroteknik, och tredje WVU medförfattare till artikeln, arbetade på det kanadensiska väteintensitetskartläggningsexperimentet som till en början upptäckte den upprepade snabba radioskuren.
"Det som är väldigt intressant med denna speciella upprepande FRB är att den är i armen på en Vintergatan-liknande spiralgalax, och är närmast jorden hittills lokaliserad, ", sa Bandura. "Den unika närheten och upprepningen av denna FRB kan möjliggöra observation i andra våglängder och potentialen för mer detaljerade studier för att förstå naturen hos denna typ av FRB."
Genom att använda en teknik som kallas mycket lång baslinjeinterferometri, teamet uppnådde en upplösningsnivå som är tillräckligt hög för att lokalisera skuren till en region som är cirka sju ljusår tvärsöver – en prestation jämförbar med en individ på jorden som kan särskilja en person på månen, enligt CHIME.
Med den precisionsnivån, forskarna kunde genom ett optiskt teleskop analysera miljön från vilken utbrottet kom.
Det de hittade har lagt till ett nytt kapitel till mysteriet kring ursprunget till snabba radioskurar.
Denna speciella explosion existerade i en radikalt annorlunda miljö än tidigare studier, som den första upprepade explosionen upptäcktes i en liten "dvärg" galax som innehöll metaller och bildade stjärnor, sa Burke-Spolaor.
"Det uppmuntrade många publikationer som säger att upprepande FRB troligen produceras av magnetarer (neutronstjärnor med kraftfulla magnetfält), " sa hon. "Även om det fortfarande är möjligt, det faktum att denna FRB bryter det unika med den tidigare formen innebär att vi kanske måste överväga flera ursprung eller ett bredare spektrum av teorier för att förstå vad som skapar FRB."
På en halv miljard ljusår från jorden, källan till detta utbrott, heter "FRB 180916, " är sju gånger närmare än den enda andra upprepade skuren som har lokaliserats, och mer än 10 gånger närmare än någon av de få icke-upprepade utbrott som forskare har lyckats hitta. Forskare är hoppfulla att denna senaste observation kommer att möjliggöra ytterligare studier som reder ut möjliga förklaringar bakom snabba radioskurar, enligt CHIME.
WVU har legat i forskningsfronten för snabba radioskurar sedan de först upptäcktes 2007 av ett team här på universitetet som inkluderade Duncan Lorimer och Maura McLaughlin, fysikprofessorer, och dåvarande studenten David Narkevic. Trion upptäckte snabba radioskurar från skurning av arkiverade data från Australiens Parkes Radio Telescope.