Kraftfulla radiopulser som har sitt ursprung djupt i kosmos kan användas för att studera dolda gaspölar som kokonger i närliggande galaxer, enligt en ny studie som visas i tidskriften Nature Astronomy .

Så kallade snabba radioskurar, eller FRB, är pulser av radiovågor som vanligtvis har sitt ursprung miljoner till miljarder ljusår bort (radiovågor är elektromagnetisk strålning som ljuset vi ser med våra ögon men har längre våglängder och frekvenser). Den första FRB:n upptäcktes 2007, och sedan dess har hundratals fler hittats. 2020 upptäckte Caltechs STARE2-instrument (Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2) och Kanadas CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) en massiv FRB som gick iväg i vår egen Vintergatans galax. Dessa tidigare resultat bidrog till att bekräfta teorin att de energiska händelserna med största sannolikhet härrör från döda, magnetiserade stjärnor som kallas magnetarer.

Allt eftersom fler och fler FRB:er rullar in, frågar forskare nu hur de kan användas för att studera gasen som ligger mellan oss och sprängningarna. I synnerhet skulle de vilja använda FRB för att undersöka halos av diffus gas som omger galaxer. När radiopulserna färdas mot jorden förväntas gasen som omsluter galaxerna sakta ner vågorna och sprida radiofrekvenserna. I den nya studien tittade forskarna på ett urval av 474 avlägsna FRB som upptäckts av CHIME, som har upptäckt flest FRBs hittills, och visade att undergruppen av två dussin FRB som passerade genom galaktiska halos verkligen bromsades mer än icke- korsande FRB.

"Vår studie visar att FRB kan fungera som spett på allt mellan våra radioteleskop och källan till radiovågorna", säger huvudförfattaren Liam Connor, Tolman Postdoctoral Scholar Research Associate in Astronomy, som arbetar med biträdande professor i astronomi och studiemedförfattare, Vikram Ravi.

"Vi har använt snabba radioskurar för att skina ett ljus genom halos i galaxer nära Vintergatan och mäta deras dolda material", säger Connor.

Studien rapporterar också att man hittar mer materia runt galaxerna än förväntat – närmare bestämt ungefär dubbelt så mycket gas som teoretiska modeller förutspådde.

Alla galaxer är omgivna och matas av enorma gaspölar som de föddes ur. Gasen är dock mycket tunn och svår att upptäcka. "Dessa gasreservoarer är enorma. Om det mänskliga ögat kunde se den sfäriska gloria som omger den närbelägna Andromeda-galaxen, skulle halon verka tusen gånger större än månen", säger Connor.

Forskare har utvecklat olika tekniker för att studera de dolda glororna. Till exempel utvecklade Caltech-professorn i fysik Christopher Martin och hans team ett instrument vid W. M. Keck-observatoriet som kallas Keck Cosmic Webb Imager (KCWI) som kan undersöka filamenten av gas som strömmar in i galaxer från gloriorna.

Den här nya FRB-metoden låter astronomer mäta den totala mängden material i gloriorna, vilket kommer att hjälpa till att skapa en bild av hur galaxer växer och utvecklas över kosmisk tid.

"Det här är bara början", säger Ravi. "När vi upptäcker fler FRB kan våra tekniker tillämpas för att studera individuella glorier av olika storlekar och i olika miljöer, för att ta itu med det olösta problemet med hur materia fördelas i universum."

I framtiden förväntas FRB-upptäckterna fortsätta att strömma in. Caltechs 110-rätters Deep Synoptic Array, eller DSA-110, har redan upptäckt flera FRB och identifierat deras värdgalaxer. Detta projekt finansieras av National Science Foundation (NSF) och ligger vid Caltechs Owen Valley Radio Observatory nära Bishop, Kalifornien. Under de kommande åren har Caltech-forskare planer på att bygga ett ännu större array, DSA-2000, som kommer att omfatta 2 000 rätter och vara det kraftfullaste radioobservatoriet som någonsin byggts. DSA-2000, som för närvarande utformas med finansiering från Schmidt Futures och NSF, kommer att upptäcka och identifiera källan till tusentals FRB per år.

Nature Astronomy har titeln "Den observerade effekten av halogas på snabba radioskurar." + Utforska vidare

Nyupptäckta snabba radioskurar utmanar vad astronomer vet om dessa kraftfulla astronomiska fenomen