Snabba radioskurar (FRB) är millisekunder långa kosmiska explosioner som var och en producerar den energi som motsvarar solens årliga produktion. Mer än 15 år efter att de elektromagnetiska radiovågornas pulser i rymden först upptäcktes, fortsätter deras förvirrande natur att överraska forskare – och nypublicerad forskning fördjupar bara mysteriet kring dem.

I numret av 21 september av tidskriften Nature , oväntade nya observationer från en serie kosmiska snabba radioskurar av ett internationellt team av forskare – inklusive UNLV-astrofysikern Bing Zhang – utmanar den rådande förståelsen av den fysiska naturen och centrala motorn hos FRB.

De kosmiska FRB-observationerna gjordes sent på våren 2021 med hjälp av det massiva femhundrameters Aperture Spherical radioteleskopet (FAST) i Kina. Teamet, ledd av Heng Xu, Kejia Lee, Subo Dong från Peking University, och Weiwei Zhu från National Astronomical Observatories of China, tillsammans med Zhang, upptäckte 1 863 skurar på 82 timmar under 54 dagar från en aktiv snabb radioburstkälla kallad FRB 20201124A.

"Detta är det största urvalet av FRB-data med polarisationsinformation från en enda källa", sa Lee.

Nyligen genomförda observationer av en snabb radioskur från vår galax Vintergatan tyder på att den härstammar från en magnetar, som är en tät neutronstjärna i stadsstorlek med ett otroligt kraftfullt magnetfält. Ursprunget till mycket avlägsna kosmologiska snabba radioskurar är å andra sidan fortfarande okänt. Och de senaste observationerna gör att forskare ifrågasätter vad de trodde att de visste om dem.

"Dessa observationer förde oss tillbaka till ritbordet," sa Zhang, som också fungerar som grundare av UNLV:s Nevada Center for Astrophysics. "Det är tydligt att FRB är mer mystiska än vad vi har föreställt oss. Fler flervågsobservationskampanjer behövs för att ytterligare avslöja arten av dessa objekt."

Det som gör de senaste observationerna överraskande för forskare är de oregelbundna korttidsvariationerna av det så kallade "Faraday-rotationsmåttet", vilket är styrkan hos magnetfältet och partiklarnas täthet i närheten av FRB-källan. Variationerna gick upp och ner under de första 36 dagarna av observation och upphörde plötsligt under de sista 18 dagarna innan källan släckte.

"Jag likställer det med att filma en film av en FRB-källas omgivning, och vår film avslöjade en komplex, dynamiskt utvecklande, magnetiserad miljö som aldrig föreställts tidigare," sa Zhang. "En sådan miljö förväntas inte direkt för en isolerad magnetar. Något annat kan finnas i närheten av FRB-motorn, möjligen en binär följeslagare", tillade Zhang.

För att observera FRB:s värdgalax använde teamet också 10-m Keck-teleskopen vid Mauna Kea på Hawaii. Zhang säger att unga magnetarer tros finnas i aktiva stjärnbildande områden i en stjärnbildande galax, men den optiska bilden av värdgalaxen visar att värdgalaxen – oväntat – är en metallrik spiralgalax som vår Vintergatan . FRB:s läge är i en region där det inte finns någon betydande stjärnbildande aktivitet.

"Denna plats är oförenlig med en ung magnetisk centralmotor som bildas under en extrem explosion som en lång gammastrålning eller en superluminous supernova, vitt spekulerade stamfader till aktiva FRB-motorer," sa Dong.

Studien, "A fast radio burst source at a complex magnetized site in a barred galaxy", publicerades den 21 september i tidskriften Nature och omfattar 74 medförfattare från 30 institutioner. Förutom UNLV, Peking University och National Astronomical Observatories of China, inkluderar samarbetande institutioner även Purple Mountain Observatory, Yunnan University, UC Berkeley, Caltech, Princeton University, University of Hawaii och andra institutioner från Kina, USA, Australien, Tyskland och Israel. + Utforska vidare

Astronomer upptäcker ledtrådar som avslöjar mysteriet med snabba radioskurar