"Blitzárok" okozzák a rejtélyes rádiókitöréseket

Rövidek és fényesek, gyorsak és hevesek, mindemellett szokatlanul tiszták. A gyors rádiókitörések (FRB) hat évvel ezelőtti felfedezésük óta okoznak fejtörést a csillagászoknak, most azonban úgy tűnik sikerült fényt deríteni a természetükre.

Két új tanulmány szerint az FRB-k, melyek egyetlen milliszekundum alatt több energiát termelnek, mint a Nap egymillió év során, akkor jönnek létre, amikor egy neutron csillag elválva mágneses mezejétől fekete lyukba omlik össze. Ez a magyarázat vezetett el egy új elnevezéshez, a blitzárhoz, a német "blitz", azaz villám után.

2007-ben Duncan Lorimer és David Narkevic, a Nyugat Virginia Egyetem kutatói fedezték fel az első gyors rádiókitörést. Bár sok pulzár, gyorsan forgó mágneses csillag ad le időről-időre rádióhullám villanásokat, a "Lorimer kitörés", egyedülálló jelenség volt, mindössze néhány milliszekundumig tartva. Mitöbb, úgy tűnt, hogy több millió fényévről érkezett, jóval távolabbról, mint az észlelhető legtávolabbi pulzár, ami rendkívüli erősségre utalt. Az eset tovább gyűrűzött, amikor 2012-ben Evan Keane, jelenleg a bonni Max Planck Rádió Asztronómiai Intézet munkatársa egyik kollégájával egy hasonló eseményre lett figyelmes.


Ma Don Thornton, a brit Manchester Egyetemen csapatával összesen hat esetet tart nyilván, további négy FRB-ről számolva be a Science szaklap hasábjain, melyeket az ausztráliai Parkes-ban felállított 64 méteres rádiótávcsővel észleltek.

Ennyi FRB észlelésből már jóval több részletet sikerült kiszűrni, mint a korábbi kettő alapján. Az a mérték, amivel a rádióhullámokat lelassították az űr elektronjai, arra utal, hogy több milliárd fényévet utaztak, megerősítve a feltevést, mely szerint az FRB-k rendkívül erősek. A csapat következtetése szerint ugyanannyi energiát bocsátanak ki egy szemvillanás alatt, mint Napunk egymillió év alatt.

Összehasonlító elemzésük arra is utal, hogy az FRB-k gyakoriak, minden galaxisban előfordul egy ilyen eset nagyjából ezerévente. A tény, hogy eddig csupán hatot észleltek, a rendkívül rövid élettartamukra vezethető vissza, valamint arra a tényre, hogy a csillagászok nem tudják egyidejűleg az egész égboltot megfigyelés alatt tartani.

Mi idézheti elő tehát egy FRB-t? Több elképzelés is napvilágot látott, például a neutron csillagok ütközése, a legtöbb elmélet azonban nem tudta megmagyarázni, miért tisztán csak rádióhullámhosszokon sugároznak az FRB-k. A többi nagy energiájú kozmikus robbanás sokkal szélesebb spektrumon ragyog, beleértve a látható fényt, a röntgen- és a gammasugárzást is.

Egy másik, július 4-én online közzétett tanulmány azonban egy olyan forgatókönyvvel állt elő, ami magyarázatot adhat a szokatlan viselkedésre. Heino Falcke, a hollandiai Radboud Egyetemen, valamint Luciano Rezzolla, a németországi Max Planck Gravitációs Fizikai Intézetben úgy véli, egy FRB akkor jön létre, amikor egy nagy csillag szupernóva robbanása egy kissé túlsúlyos kompakt neutron csillagot hagy maga mögött.

Az objektum már eleve saját gravitációjának köszönhetően fekete lyukba omolhat össze, hacsak forgásának centrifugális hatása ezt nem akadályozza meg. Néhány évmillión belül azonban a neutron csillag mágneses mezeje és a körülötte elhelyezkedő csillagközi anyag reakciója lelassítja a forgást és végül győz a gravitáció, vagyis a csillag így is, úgy is fekete lyukká alakul. "Amikor a fekete lyuk létre jön, a mágneses mező elszakad a csillagtól, jókorát csapva, mintha gumipántok tartanák" - magyarázta Falcke. "Ez hozza létre az észlelt hatalmas rádióvillanásokat"

Ezzel szemben más sugárzás típusok, melyek magából a csillagból erednek, sem mint a környezetéből, nem képesek kiszabadulni a gravitációs összeomlásból, tette hozzá Falcke. Thornton nem kívánta kommentálni a fenti elméletet azelőtt, hogy a tanulmány megjelenne egy lektorált szaklapban. "A mi magyarázatunk szerint az FRB egy magnetár, a neutron csillag egy erősen mágneses típusánakhatalmas kitörése" - ismertette röviden saját verziójukat. Ezek a robbanások nagyjából hasonló gyakorisággal következnek be, mint a rejtélyes rádiókitörések.