השפה הזו תורגמה אוטומטית ולא נבדקה על ידי אדם.

חלל · מאמר

פרץ רדיו שובר שיא חוזר לעידן יצירת הכוכבים המוקדם של היקום

פורסם:

Observation of the first detected fast radio burst as described by Lorimer et al. (2007). Note that this is the brightest detection. In the Lorimer paper the figure was of the detection in another beam (and hence is weaker).
תמונה: Psr1909 · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons

בקצרה

אסטרונומים מדדו את המרחק לפרץ הרדיו המהיר הרחוק ביותר שנרשם אי פעם, FRB 20240304B, שעזב את מקורו כאשר היקום היה בן כ-3 מיליארד שנים. טלסקופ החלל ג'יימס ווב עקב אחרי הפרץ, שנמשך למילישניות, לגלקסיית ננסית קטנה יוצרת כוכבים באופן פעיל — ולא לגלקסיה גדולה ובשלה שחוקרים צפו לה.

גרסה זו היא תרגום מכונה של המקור (English). לקריאת המקור

אות רדיו שנמשך בערך אלפית השנייה הפך לפרץ רדיו מהיר (FRB) רחוק ביותר שנמדד אי פעם, על פי מחקר שפורסם בכתב העת Science בעשור 2026. קרויה FRB 20240304B, הפרץ נסע למשך יותר מ-10 מיליארד שנה לפני שהגיעה לכדור הארץ, מקורה היה כאשר היקום היה בן בערך 3 מיליארד שנים.

מה זוהה וכיצד

הפרץ נתפס בפעם הראשונה ב-4 במרץ 2024 על ידי כלי MeerTRAP במערך טלסקופ הרדיו MeerKAT בדרום אפריקה. פרצי רדיו מהירים הם הבזקים קצרים ועזים של גלי רדיו שמקורם הפיזיקלי עדיין מוויכח; אלפים רשומים, אך חלק קטן בלבד אישרה גלקסיות מחסנות.

כדי לקבוע את המרחק שהאות עברה, חוקרים בראשות מניישה קלב מאוניברסיטת סידני פנו לטלסקופ החלל ג'יימס ווב של נאס"א. כלי NIRCam של ווב אתר את גלקסיית המחסן הדלה, וכלי NIRSpec שלה מדדה את קו-הממסה של הגלקסיה ב-2.148 — המספר בו אסטרונומים משתמשים לחישוב מרחק קוסמי וגיל היקום בזמן הפליטת האור. קו-זז זה מציב את מקור הפרץ בערך 3 מיליארד שנה לאחר המפץ הגדול, בתקופה שנקראת לעתים קרובות "צהריים קוסמי," כאשר יצירת כוכבים בכל רחבי היקום היתה בשיאה.

התוצאה יותר מכפלה את מרחק השיא FRB הקודם, על פי דוח phys.org על המחקר.

גלקסיה הרבה יותר קטנה מהצפוי

גלקסיית המחסן עצמה הייתה ההפתעה הגדולה ביותר. קלב וקולגות ציפו לגלקסיה גדולה ומפותחת היטב, דומה לרבים ממחסני FRB שזוהו בעבר. במקום זאת, תמונות וספקטרה של ווב חשפו גלקסיית ננסית בערך 1,000 פעמים פחות מסיבית מאשר מחסני FRB טיפוסיים, נמוכה בחומרים כבדים, ובתוך התפרצויות עזה של יצירת כוכבים: בערך 90 אחוז מהמסה הכוכבית שלה נוצרה תוך 30 מיליון השנים הקודמות בלבד, על פי סיכום של נאס"א של הממצאים.

חשבנו שזו תהיה גלקסיה גדולה ויפה יצורה עם הרבה כוכבים, ובמקום זאת זו הייתה גלקסיית ננסית קטנה.

— מניישה קלב, אוניברסיטת סידני, מחבר ראשי

בהצהרה נפרדת שדווחה על ידי phys.org, קלב אמרה שהפרץ נתפס מתקופה כאשר היקום היה בן רק 3 מיליארד שנים, והוסיפה שחוקרים השתמשו בהבזק הקצר של אור רדיו כדי ללמוד את החומר שדרכו הוא נסע במשך מיליארדי שנים — מחזק כיצד ניתן להשתמש ב-FRBs כוללים לחקירת היקום הקדום והרחוק.

מדוע גלקסיית המחסן משנה עבור תיאוריות FRB

פרצי רדיו מהירים אין לה מקור מאומת יחיד. הסברים מובילים כוללים מגנטארים — כוכבי ניוטרון צעירים עם שדות מגנטיים חזקים מאוד, בדרך כלל המיוצרים על ידי סופר-נובה לאחרונה — וביחד, המיזוג הפוטנציאלי של שני כוכבי ניוטרון ישנים יותר, תהליך שלוקח הרבה יותר זמן להתרחש לאחר היווצרות כוכבי הגלקסיה.

מכיוון שגלקסיית המחסן של FRB 20240304B כל כך צעירה וממשיכה ליצור כוכבים במהירות, צוות המחקר מעדיף את הסבר המגנטאר לפרץ זה. הדוח של נאס"א למחקר מציין שכוכב ניוטרון צעיר וממגנט גבוה היה יכול להיווצר במהירות לאחר סופר-נובה קרובה בגלקסיית יצירת כוכבים כמו זו, בעוד שתרחיש למיזוג כוכבי ניוטרון בדרך כלל היה דורש עיכוב ארוך יותר לאחר תחילת יצירת הכוכבים.

FRB 20240304B בהצצה
מאפייןמדידה
משך הפרץבערך אלפית השנייה
תאריך הגילוי4 במרץ 2024
כלי גילויMeerKAT / MeerTRAP, דרום אפריקה
קו-זז2.148
גיל היקום בעת הפליטהבערך 3 מיליארד שנים
זמן נסיעה לכדור הארץיותר מ-10 מיליארד שנה
מסת גלקסיית המחסןבערך 1,000 פעמים פחות מסיבית מאשר מחסני FRB טיפוסיים
יצירת כוכבים לאחרונה90% מהמסה הכוכבית נוצרה ב-30 מיליון השנים האחרונות

מה עדיין לא ברור

המחקר מזהה את FRB 20240304B כ-FRB הרחוק ביותר עם קו-זז גלקסיית מחסן מאומת עד כה, אך חוקרים מזהירים כי מקרה יחיד לא יכול להחליט את הוויכוח הרחב יותר על מה גורם לפרצי רדיו מהירים. המחברים מציינים שהגילוי מראה שהשהיה קטנה נדרשת בין יצירת כוכבי הגלקסיה ליכולתה לייצר FRB, אך הם נמנעים מלהוציא דגמי מקור אחרים לפרצים שונים שנצפו במקום אחר ביקום.

צוות המחקר כלל תיימיה ננייאקארה ולורה דריסן מאוניברסיטת סידני וב"ן סטאפרס מאוניברסיטת מנצ'סטר, לצד קלב, על פי חשבונות של נאס"א ו-phys.org של העיתון.

שאלות

מה הוא FRB 20240304B?
זהו פרץ רדיו מהיר — הבזק רדיו של מילישניות — שזוהה ב-4 במרץ 2024 על ידי טלסקופ MeerKAT בדרום אפריקה. זהו פרץ רדיו מהיר הרחוק ביותר עם מרחק גלקסיית מחסן מאומת שנמדד עד כה.
בן כמה היה היקום כאשר נשלח האות?
לגלקסיית המחסן של הפרץ קו-זז של 2.148, כלומר האות עזבה את מקורה כאשר היקום היה בן כ-3 מיליארד שנים, על פי דוח נאס"א על מדידות טלסקופ החלל ג'יימס ווב.
מדוע גלקסיית המחסן מפתיעה?
אסטרונומים צפו לגלקסיה גדולה ובשלה אך מצאו גלקסיית ננסית בערך 1,000 פעמים פחות מסיבית מאשר מחסני FRB טיפוסיים, אחת שיצרה כוכבים באופן פעיל, כאשר 90% מהמסה הכוכבית שלה נוצרה ב-30 מיליון השנים הקודמות.
מה גורם לפרצי רדיו מהירים?
הגורם המדויק אינו מאומת, אך התיאוריות המובילות מצביעות על מגנטארים (כוכבי ניוטרון צעירים מגנטיים גבוהים) או מיזוג של כוכבי ניוטרון ישנים יותר. גלקסיית המחסן הצעירה של פרץ זה מעדיפה את הסבר המגנטאר, על פי מחברי המחקר.
אילו טלסקופים היו מעורבים בגילוי זה?
מערך טלסקופ הרדיו MeerKAT בדרום אפריקה, תוך שימוש בכלי MeerTRAP, גילה את הפרץ, בעוד שטלסקופ החלל ג'יימס ווב של נאס"א (כלים NIRCam ו-NIRSpec) זיהו את גלקסיית המחסן ומדדו את מרחקה.

מקורות

  1. NASA Science — Webb Measures Distance to Farthest Fast Radio Burst, Suggesting Origin
  2. ScienceAlert — A Mysterious Signal Reached Us From When The Universe Was Just 3 Billion Years Old
  3. Phys.org — Astronomers pinpoint the most distant fast radio burst ever detected

כתבה זו הוכנה בעזרת בינה מלאכותית ועברה בדיקת מקורות אוטומטית לפני הפרסום. אם ראיתם טעות, בקשו תיקון. בקשת תיקון או זכות תגובה · איך אנחנו עובדים

כתבות קשורות