Για πρώτη φορά, οι επιστήμονες κατάφεραν να χρησιμοποιήσουν το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) για να εντοπίσουν την πηγή ενός παράξενου και ακραία ισχυρού ραδιοσήματος που διέσχισε τη Γη στις αρχές του έτους. Το φαινόμενο, γνωστό ως fast radio burst (FRB), είναι από τα πιο μυστηριώδη φαινόμενα της σύγχρονης αστροφυσικής και μέχρι σήμερα οι περισσότερες προσπάθειες να εντοπιστεί η ακριβής του προέλευση αποδείχθηκαν ιδιαίτερα δύσκολες.
Το συγκεκριμένο σήμα, που έμεινε γνωστό με το όνομα RBFLOAT (Radio Brightest Flash Of All Time), ανιχνεύθηκε αρχικά από το Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), ένα τεράστιο ραδιοτηλεσκόπιο στον Καναδά που ειδικεύεται στην παρακολούθηση τέτοιων εκρήξεων. Η ισχύς του ήταν τόσο μεγάλη ώστε ξεχώρισε αμέσως από χιλιάδες άλλα σήματα που καταγράφονται κάθε χρόνο. Οι επιστήμονες εκτίμησαν ότι η ένταση αυτή σήμαινε πως η προέλευση του FRB βρισκόταν σχετικά κοντά στον Γαλαξία μας, καθιστώντας το ιδανικό αντικείμενο για περαιτέρω έρευνα.
Με τη βοήθεια ενός εκτεταμένου δικτύου τηλεσκοπίων που ανήκουν στο πρόγραμμα CHIME Outrigger, οι ερευνητές κατάφεραν να εντοπίσουν με εξαιρετική ακρίβεια την πηγή του σήματος στον γαλαξία NGC 4141, που βρίσκεται στον αστερισμό της Μεγάλης Άρκτου. Μάλιστα, η ανάλυση τους περιόρισε την περιοχή προέλευσης σε έναν χώρο μόλις 45 ετών φωτός – μια εντυπωσιακή ακρίβεια αν σκεφτεί κανείς ότι ο Γαλαξίας μας εκτείνεται σε περίπου 100.000 έτη φωτός.
Σε αυτό το σημείο ανέλαβε δράση το James Webb. Χρησιμοποιώντας την υπέρυθρη όρασή του, το τηλεσκόπιο εστίασε στην ακριβή περιοχή όπου εντοπίστηκε το RBFLOAT και εντόπισε μια πηγή υπέρυθρης ακτινοβολίας. Η ανάλυση έδειξε ότι πρόκειται πιθανότατα για ένα τεράστιο, γερασμένο άστρο ή για έναν κόκκινο γίγαντα. Καμία από αυτές τις κατηγορίες δεν φαίνεται ικανή από μόνη της να παράγει ένα FRB, ωστόσο οι επιστήμονες υποθέτουν ότι το άστρο αυτό μπορεί να έχει έναν αόρατο συνοδό, πιθανότατα ένα αστέρι νετρονίων ή ακόμη και ένα magnetar – υπερμαγνητισμένο απομεινάρι άστρου που θεωρείται η επικρατέστερη εξήγηση για τα FRBs.
Σύμφωνα με το σενάριο αυτό, το άστρο νετρονίων ίσως απορροφά υλικό από τον μεγαλύτερο συνοδό του, προκαλώντας εκρήξεις ενέργειας που εκδηλώνονται ως τα ισχυρά ραδιοκύματα που κατέγραψαν τα τηλεσκόπια. Μια άλλη εκδοχή, που επίσης προτάθηκε από την ερευνητική ομάδα, είναι ότι σε μια από τις γειτονικές περιοχές σχηματισμού άστρων, κάποιο από τα μεγαλύτερα άστρα κατέρρευσε ήδη σε magnetar και αποτέλεσε την πραγματική πηγή του σήματος, αν και είναι πολύ αμυδρό για να το δει άμεσα το James Webb.
Η σημασία της ανακάλυψης είναι τεράστια. Μέχρι σήμερα, αν και έχουν καταγραφεί περισσότερα από 1.000 FRBs από το 2007, ελάχιστα είχαν εντοπιστεί με τόση ακρίβεια ως προς την προέλευσή τους. Η εξαιρετική ευκρίνεια του James Webb, που επιτρέπει τη μελέτη ακόμη και μεμονωμένων άστρων σε απομακρυσμένους γαλαξίες, δίνει για πρώτη φορά στους επιστήμονες τη δυνατότητα να εξετάσουν όχι μόνο τον γαλαξία από όπου προέρχεται ένα FRB αλλά και το μικρο-περιβάλλον γύρω από την πηγή του.
Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης, που δημοσιεύτηκαν στο Astrophysical Journal Letters, ανοίγουν τον δρόμο για μια νέα εποχή έρευνας γύρω από τα FRBs. Εάν καταστεί δυνατό να ταυτοποιούνται συστηματικά οι προέλευσεις τους, τότε ίσως λυθεί ένα από τα μεγαλύτερα αινίγματα της αστροφυσικής. Παράλληλα, θα δοθούν νέα στοιχεία για τη ζωή και τον θάνατο των άστρων, καθώς και για τις διαδικασίες που διαμορφώνουν τους γαλαξίες.
Το RBFLOAT είναι ένα παράθυρο σε ακραία αστρικά φαινόμενα που μέχρι πρότινος θεωρούνταν αδύνατο να εξερευνηθούν με τόση λεπτομέρεια. Η συνεργασία των επίγειων ραδιοτηλεσκοπίων με την υπέρυθρη παρατηρητική ισχύ του James Webb φαίνεται πως θα αποτελέσει το κλειδί για να φωτιστούν τα μυστήρια που κρύβει το Σύμπαν στα πιο απρόσιτα σημεία του.
[via]
