Linnunradassa on oletettua vähemmän ainetta

Tähtitieteilijät ovat löytäneet lähteen oudoille nopeille radiopurkauksille. Samalla on selvinnyt, että Linnunradassa on paljon oletettua vähemmän ainetta.

Linnunrata

Tähtitieteilijät yllätti tieto siitä, että Linnunradassa on paljon oletettua vähemmän ainetta. Uusi tieto selvisi nopeiden radiopurkauksien tutkimuksissa.

© NASA

Nopeat radiopurkaukset, Fast Radio Bursts (FRB), ovat olleet arvoitus siitä alkaen, kun niitä ensi kerran havaittiin vuonna 2007.

Ajan myötä antennit ovat voimistuneet ja nopeita radiopurkauksia on vastaanotettu useita satoja.

Nyt Kalifornian teknillisen korkeakoulun (Caltech) astronomit ovat tutkineet perusteellisesti lähigalaksista tullutta nopeaa radiopurkausta. Tästä he kertovat lehdistötiedotteessa.

Samalla The Astrophysical Journal -lehdessä julkaistu tutkimus on tutkijoiden suureksi yllätykseksi osoittanut, että Linnunradassa on paljon oletettua vähemmän ainetta.

Kuin sumun läpivalaisua

Tähtitieteilijät ovat tutkineet nopeaa radiopurkausta, jonka Kaliforniassa sijaitseva voimakas radiointerferometri Deep Synoptic Array (DSA-110) havaitsi maaliskuussa 2022.

Erikoisrakenteinen teleskooppiantenni tunnisti nopean radiopurkauksen tulevan IRAS 02044+7048 -kierteisgalaksista runsaan 163 miljoonan valovuoden päästä Maasta.

Tutkimalla radiopurkauksen etäisyyttä ja suuntaa voitiin mitata, kuinka paljon signaali oli levinnyt ennen tuloaan antenniin.

Tarkemmin sanottuna tutkijoille tarjoutui tilaisuus laskea, kuinka suuren ainemäärän läpi radiosignaali oli kulkenut ja levittäytynyt matkallaan.

Tästä voitiin päätellä, kuinka paljon ainetta on pölystä ja kaasusta koostuvassa Linnunrataa ympäröivässä halossa.

Tutkimusta verrattiin siihen, että sumu olisi läpivalaistu lampulla sen paksuuden selvittämiseksi.

magnetar kuvitus

Yleistyneen teorian mukaan nopeat radiopurkaukset ovat lähtöisin magnetareista, joista on ohessa kuvittajan näkemys. Tällaisilla neutronitähdillä on voimakkaimmat kaikkeudesta tunnetut magneettikentät.

© NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA)

Nopeat radiopurkaukset

Nopeat radiopurkaukset ovat syvästä taivaasta tulevia salamannopeita radiosignaaleja, jotka kestävät vain millisekunteja. Jotkin esiintyvät vain kerran, kun taas toiset toistuvat satunnaisessa tai kiinteässä rytmissä.

Purkausten tarkka syy on yhä mysteeri. Yleisimmän teorian mukaan ne tulevat magnetareista. Ne ovat neutronitähtiä, joiden magneettikenttä on biljoonia kertoja niin voimakas kuin Maan.

Paljon vähemmän massaa

Tutkijoiden suureksi yllätykseksi Linnunradassa osoittautui olevan ainetta alle 100 miljardin Auringon massan verran. Se on hyvin kaukana aiemmasta yleisestä arviosta, 580:stä Auringon massasta.

Kun tulos yhdistetään kaikkeen tavalliseen aineeseen, josta galaksi koostuu, Linnunradan koko massa painaa alle 60 prosenttia galaksien yleisestä keskiarvosta.

Linnunrata halo

Linnunrataa ympäröi pölystä ja kaasusta koostuva halo. Kuvassa taiteilijan näkemys halosta. Mittaamalla, miten nopeat radiopurkaukset ovat levinneet tämän sumun läpi, tähtitieteilijät ovat voineet arvioida Linnunradan massan.

© NASA/CXC/M.Weiss/Ohio State/A Gupta et al

Vaikka tulos yllätti tutkijat, se tukee samalla suosittua hypoteesia siitä, että galakseista usein sinkoutuu ainetta avaruuteen. Tähän vaikuttavat tähtituulet, supernovat ja supermassiiviset mustat aukot.

DSA-110-radiointerferometrin 110 antennista on nyt käytössä vain 63. Kun lähivuosina valmistuu uusi 2 000 antennin interferometri, DSA-2000, nopeista radiopurkauksista ja galaksien massoista saadaan paljon uutta tietoa.

DSA-110-antenni

Tutkijat ovat vastaanottaneet nopeita radiopurkauksia Kaliforniassa Yhdysvalloissa sijaitsevilla DSA-110-radioantenneilla (Deep Synoptic Array).

© DSA/G. Hallinan