Den övre delen av detta diagram visar sex toppar i radiovågsljusstyrka som är sex skurar från FRB190520. Den nedre halvan visar frekvensområdet för varje enskild skur. Kredit:Niu, CH., Aggarwal, K., Li, D. et al., CC BY
En nyupptäckt snabb radioskur har några unika egenskaper som samtidigt ger astronomerna viktiga ledtrådar om vad som kan orsaka dessa mystiska astronomiska fenomen samtidigt som det ifrågasätter en av de få saker som forskare trodde att de visste om dessa kraftfulla bloss, som jag och mina kollegor beskriver i en ny studie i Nature den 8 juni 2022.
Snabba radioskurar, eller FRB, är extremt ljusa pulser av radiovågor som kommer från avlägsna galaxer. De frigör lika mycket energi på en millisekund som solen gör under många dagar. Forskare här vid West Virginia University upptäckte den första FRB redan 2007. Under de senaste 15 åren har astronomer upptäckt omkring 800 FRB, och fler upptäckts varje dag.
När ett teleskop fångar en FRB är en av de viktigaste egenskaperna forskare tittar på något som kallas dispersion. Dispersion är i grunden ett mått på hur utsträckt en FRB är när den når jorden.
Plasman som ligger mellan stjärnor och galaxer gör att allt ljus – inklusive radiovågor – saktar ner, men lägre frekvenser känner denna effekt starkare och saktar ner mer än högre frekvenser. FRB innehåller ett intervall av frekvenser, så det högre frekvensljuset i skuren träffar jorden före de lägre frekvenserna, vilket orsakar spridningen. Detta gör det möjligt för forskare att använda dispersion för att uppskatta hur långt från jorden en FRB härstammar. Ju mer utsträckt en FRB är, desto mer plasma måste signalen ha passerat, desto längre bort måste källan vara.
Varför det är viktigt
Den nya FRB som jag och mina kollegor upptäckte heter FRB190520. Vi hittade det med det femhundra meter långa Aperture Sfäriska teleskopet i Kina. En omedelbart uppenbar intressant sak med FRB190520 var att det är en av de enda 24 upprepande FRB:erna och upprepas mycket oftare än andra – producerar 75 skurar under en period av sex månader 2020.
Vårt team använde sedan Very Large Array, ett radioteleskop i New Mexico, för att ytterligare studera denna FRB och lyckades hitta platsen för dess källa - en dvärggalax ungefär 3 miljarder ljusår från jorden. Det var då vi började inse hur unikt och viktigt denna FRB är.
Först upptäckte vi att det finns en ihållande, men mycket svagare, radiosignal som sänds ut av något från samma plats som FRB190520 kom ifrån. Av de mer än 800 FRB som hittills upptäckts har bara en annan en liknande ihållande radiosignal.
För det andra, eftersom vi kunde fastställa att FRB kom från en dvärggalax, kunde vi bestämma exakt hur långt bort den galaxen är från jorden. Men det här resultatet var inte vettigt. Mycket till vår förvåning var avståndsuppskattningen vi gjorde med hjälp av spridningen av FRB 30 miljarder ljusår från jorden, ett avstånd 10 gånger större än de faktiska 3 miljarder ljusår till galaxen.
Astronomer har bara kunnat fastställa den exakta platsen - och därför avståndet från jorden - för 19 andra FRB-källor. För resten av de ungefär 800 kända FRB:erna måste astronomer förlita sig på enbart spridning för att uppskatta deras avstånd från jorden. För de andra 19 FRB:erna med kända platser är de uppskattade avstånden från spridning mycket lika de verkliga avstånden till deras källgalaxer. Men denna nya FRB visar att uppskattningar som använder spridning ibland kan vara felaktiga och kastar många antaganden ut genom fönstret.
FRB190520 kom från en liten dvärggalax 3 miljarder ljusår bort, markerad av hårkorset i den större insättningen med den exakta platsen för FRB-källan i cirkeln i den mindre bilden. Kredit:Niu, CH., Aggarwal, K., Li, D. et al., CC BY
Vad fortfarande inte är känt
Astronomer inom detta nya område vet fortfarande inte exakt vad som producerar FRB, så varje ny upptäckt eller information är viktig.
Vår nya upptäckt väcker specifika frågor, inklusive om ihållande radiosignaler är vanliga, vilka förhållanden som producerar dem och om samma fenomen som producerar FRB är ansvarigt för att sända ut den ihållande radiosignalen.
Och ett stort mysterium är varför spridningen av FRB190520 var så mycket större än den borde vara. Beror det på något nära FRB? Var det relaterat till den ihållande radiokällan? Har det att göra med saken i galaxen varifrån denna FRB kommer? Alla dessa frågor är obesvarade.
Vad är härnäst
Mina kollegor kommer att fokusera på att studera FRB190520 med en mängd olika teleskop runt om i världen. Genom att studera FRB, dess galax och rymdmiljön som omger dess källa, hoppas vi kunna hitta svar på många av mysterierna den avslöjade.
Fler svar kommer också från andra FRB-fyndigheter under de kommande åren. Ju fler FRB-astronomer katalogiserar, desto större är chanserna att upptäcka FRB med intressanta egenskaper som kan hjälpa till att slutföra pusslet med dessa fascinerande astronomiska fenomen. + Utforska vidare
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln. 
