Hva er det som sender ut kraftige, repeterende radiostråler? (Foto: zhengzaishuru / Shutterstock / NTB scanpix)
Hva er det som sender ut kraftige, repeterende radiostråler? (Foto: zhengzaishuru / Shutterstock / NTB scanpix)

Forskere oppdager repeterende radiosignaler fra rommet

Høyenergiske glimt av radiobølger slår inn mot jorda fra dypet av universet. Forskerne aner ikke hvor det kommer fra.

Publisert

Det var i 2007 at astrofysiker Duncan Lorimer og en av studentene hans oppdaget et merkelig avvik da de studerte arkiverte observasjonsdata fra Parkes Observatory i Australia.

Den 24. juli 2001 viste dataene et voldsomt glimt av radiobølger fra alle deler av himmelen som bare varte millisekunder.

Dette skulle vise seg å være mer enn en engangshendelse. Siden den gang har forskere avdekket flere slike utbrudd. Fenomenet kalles fast radio burst (FRB) eller hurtige radioglimt på norsk. Utbruddene er like energirike som 500 millioner soler, men varer bare et øyeblikk. De kommer sannsynligvis fra noe som ligger langt utenfor vår galakse.

I 2015 oppdaget forskere noe enda rarere. Et av radioglimtene gjentok seg flere ganger. Det passet ikke med de foreslåtte forklaringene.

Nå er det registrert åtte nye gjentagende radioglimt ved det canadiske teleskopet Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME).

Resultatene er forhåndspublisert i arXive og venter på publisering i tidsskriftet The Astrophysical Journal Letters.

Forskerne håper at funnene skal bringe oss nærmere et svar på mysteriet.

– Et skritt videre

CHIME-teleskopet er egentlig designet for andre formål, men det har vist seg å være svært bra til å oppdage slike hurtige radioglimt. Etter det begynte sin jakt i 2018, har det funnet over hundre enkeltstående hurtige radioglimt, i tillegg til de åtte som gjentok seg.

– I løpet av 25 år med forskning på astronomi, så er dette udiskutabelt det mest spennende prosjektet jeg har jobbet med, skrev en av medlemmene av forskerteamet, Bryan Gaensler, på Twitter.

– Dette er absolutt et skritt videre, sier Håkon Dahle, forsker ved Institutt for teoretisk astrofysikk ved Universitetet i Oslo, til forskning.no.

Enkelttilfeller er vanskelige å spore tilbake til kildens beliggenhet i universet, men flere glimt fra samme opphav gir mer informasjon.

– Det er verdifullt å få flere. Når vi vet at disse gjentar seg, så vil forskere kunne følge disse områdene med bedre retningsbestemmelse, sier Dahle.

Som sovende vulkaner?

Ett hurtig radioglimt ble repetert 10 ganger, mens andre ble gjentatt to eller tre ganger. Den lengste pausen mellom signalene var 20 timer. Selv om det er oppdaget klart flest single radioglimt, lurer forskere nå på om gjentakelser egentlig er normen.

– En mulighet er at bare de spesielt energirike oppdages. Mange innimellom kan være under deteksjonsgrensen. En annen mulighet er at de ikke gjentar seg så ofte, sier Dahle.

Ziggy Pleunis, som er en av forskerne bak de nye oppdagelsene, beskriver at vi kan tenke på det som en vulkan som sover lenge før et nytt utbrudd.

Det kan også være forskjellige hendelser som produserer radiosignalene.

– Det er fortsatt veldig usikkert om de som gjentar seg er samme type fenomen som de som ikke gjør det, sier Håkon Dahle.

Gjentakelser utelukker noen forklaringer

– Er det merkelig at radioglimtene kan være gjentagende?

– Ja altså, det utelukker noen forklaringer som har vært foreslått, sier Håkon Dahle, og peker på at voldsomme, destruktive hendelser som bare skjer en gang.

– Om to nøytronstjerner smelter sammen og blir til et sort hull, så er det en engangshendelse. Da forventer vi ikke at det vil gjenta seg. Det samme med en nøytronstjerne som har så stor masse at den kollapser til et sort hull.

Det er fremdeles mulig at disse forklaringene er opphavet til noen av radioglimtene, men de kan altså ikke forklare de som repeteres.

– Vi må over på forklaringer knyttet til objekter som ikke blir ødelagt av det som lager radiostrålene, sier Dahle.

Må finne «hjem-galaksen»

For å finne ut hva som skaper de kraftige radioglimtene, må forskere først kartlegge hvor de kommer fra. Det gjør de ved å se på retningen og spredningen av radiostrålene.

Foreløpig er minst to glimt sporet tilbake til galakser. Et av dem, FRB 121102, ser ut til å stamme fra en galakse som ligger omtrent tre milliarder lysår utenfor Melkeveien. Denne galaksen har et ekstremt miljø med mye stjernedannelse.

Et annet glimt, kalt FRB 180924, er beregnet å ha kommet fra en mer ordinær galakse på samme størrelse som Melkeveien, men også denne ligger ufattelig langt unna.

– Om vi får god statistikk på dette og ser hvilke typer galakser de dannes i, så vil det kunne gi en pekepinn på hva slags fenomener det er snakk om. Er det knyttet til aktiv stjernedannelse eller følger det antall stjerner i en galakse?

– Med et statistisk utvalg på noen få objekter er det vanskelig å trekke konklusjoner, sier Dahle.

Et av de nye signalene har den laveste spredningen som hittil er oppdaget, noe som tyder på at kilden kan være nærmere enn de andre.

– Målingen av den lave spredningen er er superspennende, fordi det gir en god sjanse for at kilden vil være i nærheten. Det betyr at det vil bli enklere å se det, så snart vi vet hvor det befinner seg på himmelen, sier astronom Keith Bannister til nettstedet ScienceAlert.

Spor etter intelligent liv?

Enkelte har spekulert i om signalene kan ha opphav i intelligent, utenomjordisk liv. Håkon Dahle sier at de nye målingene i seg selv ikke utelukker den muligheten, men understreker at det ikke er noe som tyder på en unaturlig forklaring.

– Det er folk som jobber med slike scenarioer, og bruker for så vidt kjent fysikk for å utforske hva som skal til for å lage slike signaler. At disse scenariene er sannsynlige, vil jeg ikke si, men innenfor det som er mulig.

– Hva tror du at skaper radioglimtene?

– Jeg tror det er et eller annet fenomen knyttet til nøytronstjerner. Antagelig nøytronstjerner i områder med ganske kraftige magnetfelt der en form for magnetiske utladninger lager disse pulsene, sier Dahle.

En nøytronstjerne er rester etter en stjerne som har eksplodert i en supernova. De er små men har ekstremt høy tetthet. Nøytronstjerner i vår galakse er observert å kunne sende ut radiopulser, men ikke med en så voldsom energi som det er snakk om her.

– Det jeg synes er litt pussig, er om det skulle vise seg at utladningene primært skjer i galakser med høy stjernedannelsesrate. For nøytronstjerner skal jo egentlig finnes overalt i alle typer galakser. Da skulle det egentlig være størst sannsynlighet for å finne de i galakser med flest stjerner, sier Dahle.

Minner om oppdagelsen av gammaglimt

Situasjonen nå minner mye om da forskere oppdaget gammaglimt, sier Dahle.

– Det var for omtrent for 20 år siden at forskere klarte å retningsbestemme gammaglimt og knytte de til bestemte galakser. Men det tok ganske mange år.

Etterhvert ble det klart at gammaglimt kommer av kollapsene eller kolliderende stjerner.

– Det viste seg også at det var to forskjellige klasser av objekter og to forskjellige fenomener som laget gammaglimt - det kan hende at det samme skjer nå, påpeker Dahle.

Han sier at forskningen på hurtige radioglimt fortsatt er i en tidlig fase. Han tror videre utforskningen av fenomenet kan lede til noe nyttig.

– Det kan være flere ting. Når man klarer å finne avstanden, så kan dette brukes til å måle frie elektroner langs synslinjen, og det kan si en god del om universets utvikling. Spesielt når det gjelder hvordan rommet mellom galaksene har utviklet seg. På større avstander ser man også tilbake i tid. Det ville kunne bli en unik måte å teste forskjellige modeller, sier Håkon Dahle.