天文学者たちは、80億年前からの電波信号を発見しました。これは、電波がここに到達するまでに、観測可能な宇宙の年齢と幅の半分以上を旅したことを意味します。宇宙での広範な経験により、この信号は実際に「失われた」物質を追跡するのに役立つ可能性があります。
この信号は FRB20220610A と名付けられ、高速無線バースト (FRB) に属します。名前が示すように、これはわずか数ミリ秒継続し、空の隅々から到来しているように見える鋭い電波のバーストです。その正確な起源は不明のままですが、マグネターと呼ばれる高度に磁化された中性子星の一種である可能性が最も高いです。
これまでに検出されたFRBのほとんどは、数億光年または数十億光年離れたところから発生しています。最も近いものは、わずか数万光年離れたところにあり、私たちの天の川銀河内にあります。ただし、2022 年 6 月 10 日の新たな検出は、これまでに発見された FRB の中で最も遠いところにあります。研究チームは、80億光年の距離は現代の技術で正確に位置を特定できる限界に近い可能性が高いと述べた。
この研究の筆頭著者であるスチュアート・ライダー博士は、「ASKAPのアンテナアレイを使用することで、バーストがどこから来たのかを正確に特定することができた。その後、チリにあるヨーロッパ南天天文台（ESO）の超大型望遠鏡（VLT）を使用して発生源銀河を探索したところ、これまでに発見された他のFRB発生源よりも古く、より遠くにあり、おそらく合体銀河の小さなグループ内にあることが判明した。」と述べた。
この研究はまた、高速電波バーストが天文学者がもう一つの宇宙の謎、つまり行方不明物質を解明するのに役立つ可能性があることを示している、と研究チームは述べた。私たちの最良の宇宙モデルは、宇宙にはある程度の量の物質が含まれているはずであることを示唆していますが、科学者がすべての銀河、星、惑星、ブラック ホール、その他すべてのものを集計すると、大きなギャップがあるようです。通常の物質の予算の約 40 パーセントが不足しているようです (暗黒物質とは対照的に、まったく別のものです)。
主要な仮説は、この物質はすべて極度に拡散したガスとして銀河間空間に浮遊しているというものです。このガスは非常に薄いため、検出することはほぼ不可能ですが、ここで FRB が登場します。天文学者は、これらの無線信号に含まれるさまざまな波長の光の到着時間を研究し、信号が通過する物質の密度を推測できます。移動距離が長ければ長いほど、含まれるデータも多くなり、新しい無線信号は宝の山になります。案の定、新しい観測結果は拡散銀河間ガス仮説と一致しているようで、これまでで最も強力な証拠のいくつかを提供しています。
「これらの巨大なエネルギーバーストの原因はまだわかっていませんが、高速電波バーストが宇宙では一般的な出来事であり、それを利用して銀河間物質を検出し、宇宙の構造をより深く理解できるようになることが今回の論文で確認されました」と、この研究の共同筆頭著者であるライアン・シャノン准教授は述べた。
この研究はサイエンス誌に掲載されました。