— Published on 22/03/2016 / Bug.hr.
Zahvaljujući velikom broju sofisticiranih instrumenata kojima neprekidno opažamo svemir, nova astronomska otkrića događaju se gotovo svaki dan. Nakon prve izravne detekcije gravitacijskih valova, u središte pozornosti došla je pojava nazvana brzom provalom radiovalova (FRB, Fast Radio Burst). FRB je tranzijentni radioizvor. To znači da je nepredvidljiv i kratkotrajan. Iznenada se pojavi na nekom dijelu neba i traje tek nekoliko milisekundi. Još se ne zna kako nastaje. Ideja ima raznih: od spekulacija o izvanzemaljskoj inteligenciji do vrlo izglednih hipoteza o stapanju dviju neutronskih zvijezda.
Prvi FRB nađen je 2007. godine u šest godina starim arhivskim podacima australijskog radioteleskopa Parkes. Otkrio ga je David Narkevic, tada student na američkom sveučilištu West Virginia, kad je tražio signale pulsara. Taj FRB danas je poznat kao provala Lorimer, prema Narkevicevom mentoru Duncanu Lorimeru. Provala je trajala samo pet milisekundi i locirana je kao izvangalaktički izvor udaljen 1,6 milijardi svjetlosnih godina. S obzirom na udaljenost i izmjereno spektralno ozračenje, utvrđeno je da je pri emisiji tog FRB-a u samo 5 ms emitiano toliko energije koliko Sunce ukupno emitira u mjesec dana. Pretpostavljeno je da se radi ili o stapanju dviju neutronskih zvijezda ili o završnoj fazi isparavanja crne rupe pri čemu se, u obliku Hawkingovog zračenja, očekuje izuzetno snažna, kratkotrajna emisija elektromagnetskih valoma u cijelome spektru od radiovalova do visokoenergijskih gama-zraka. U svakom slučaju, kratkotrajnu snažnu emisiju radiovalova trebala bi pratiti emisija elektromagnetskih valova u drugim područjima, ali i emisija gravitacijskih valova.
Nakon provale Lorimer, do danas je opaženo još 17 FRB-ova. Zadnji opaženi FRB, nazvan FRB 150418 što znači da je opažen 18. travnja 2015. godine, pouzdano je identificiran kao izvangalaktički izvor. Njegova udaljenost je šest milijardi svjetlosnih godina, što je otprilike polovica udaljenosti vidljivog svemira. Izvor je eliptična galaksija, što znači vrlo stara galaksija u kojoj više nema masivnih zvijezda koje bi mogle eksplodirati kao supernove. Stoga kao objašnjenje ostaje stapanje para neutronskih zvijezda, dvaju kompaktih objekata koji u zadnjoj fazi urušavanja formiraju crnu rupu. Isti fenomen, prema teorijskim predviđanjima, uzrokuje emisiju gravitacijskih valova (što je nedavno opaženo) i snažnu, kratkotrajnu emisiju gama-zraka koja je poznata pod nazivom provala gama-zraka (GRB, Gamma Ray Burst). Teleskopi MAGIC, na kojima radim, već više od deset godina pokušavaju opaziti takav GRB. Zasad neuspješno. Vjerojatno je njihova osjetljivost premala. No, počela je gradnja iduće generacija teleskopa za visokoenergijske gama-zrake, Niza Čerenkovljevih teleskopa (CTA, Cherenkov Telescope Array), koji će vjerojatno moći opaziti takve događaje.
Koji god bio izvor FRB-a, postoji jedna njegova karakteristika koja je izuzetno važna za fizičku kozmologiju. Opaženo je kašnjenje signala u ovisnosti o valnoj duljini. To znači da brzina elektromagnetskog vala ovisi o valnoj duljini. Za vakuum, prostor bez materije, brzina elektromagnetskog vala NE ovisi o valnoj duljini. No, u mediju to nije tako. Znamo, još od Newtona, da svjetlost koja prolazi kroz staklenu prizmu formira dugu – spektar boja. Duga nastaje zato što se u transparentnom mediju, recimo staklu, svjetlost različitih valnih duljina giba različitim brzinama. Ako se radiovalovi iz FRB-a gibaju različitim brzinama za različite valne duljine (što je jedino tumačenje kašnjenja signala u ovisnosti o valnoj duljini), onda znači da na svom putu prolaze kroz nekakav medij. Taj je medij, u astrofizičkom kontekstu, plazma – juha električki negativnih elektrona i električki pozitivnih atomskih jezgri. Iz kašnjenja u ovisnosti o valnoj duljini tada se mogu izračunati karakteristike međuzvjezdanog, ili međugalaktičkog, medija kroz koji radiosignal prolazi. Što znači da su FRB-ovi alat kojim možemo "opipati" intergalaktički medij. I to je jedan od glavnih razloga zašto je taj fenomen u zadnje vrijeme izazvao pravu euforiju u astronomskoj zajednici.