Vintergatan innehåller mindre materia än man trott

Astronomer har hittat en källa till mystiska korta radioblixtar, som samtidigt visar att Vintergatan innehåller långt mindre materia än vi tidigare har trott.

vintergatan

Det har överraskat astronomer att Vintergatan består av långt mindre materia än tidigare beräknat. Det visar studier av så kallade korta radioblixtar.

© NASA

Sedan de upptäcktes första gången 2007 har så kallade korta radioblixtar – eller FRB (Fast Radio Bursts) – varit något av en gåta för astronomer.

Med tiden har forskarnas antenner blivit alltmer kraftfulla och hundratals korta radioblixtar har fångats upp.

Nu har astronomer vid California Institute of Technology i USA granskat en kort radioblixt från en närbelägen galax. Detta meddelar de i ett pressmeddelande.

Samtidigt visar studien, som har publicerats i The Astrophysical Journal, till forskarnas stora förvåning, att vår egen galax, Vintergatan, innehåller långt mindre materia än vi tidigare trott.

Som att lysa genom dimma

Astronomerna har studerat en kort radioblixt som fångades i mars 2022 av den kraftfulla radiointerferometern Deep Synoptic Array i Kalifornien.

Den specialbyggda teleskopantennen kunde spåra att den korta radioblixten kom från en spiralgalax som heter IRAS 02044+7048, drygt 163 miljoner ljusår från jorden.

Genom att undersöka den korta radioblixtens avstånd och riktning kunde forskarna mäta hur mycket signalen hade spridits innan den nådde fram till antennen.

Det innebar att astronomerna fick möjlighet att räkna ut hur mycket materia radiosignalen hade passerat och spridit under sin färd. .

Utifrån detta kunde forskarna räkna ut hur mycket materia det finns i Vintergatans halo av stoft och gas, som omger vår galax.

Forskargruppen jämför det med att lysa en ficklampa genom dimma för att ta reda på hur tjock dimman är.

magnetar illustration

Med tiden har det blivit en allmänt vedertagen teori att korta radioblixtar skickas ut från magnetarer, som på illustrationen ovan. Dessa neutronstjärnor har de starkaste magnetfälten vi känner till i universum.

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

Korta radioblixtar

Korta radioblixtar är extrem snabba radiosignaler från djupaste rymden, som bara varar i några få millisekunder. En del dyker bara upp en gång, medan andra upprepas i en slumpmässig eller fast rytm.

Exakt vad som orsakar dem är fortfarande ett mysterium. Den vanligast förekommande teorin är att de kommer från så kallade magnetarer – neutronstjärnor med ett magnetfält som är flera biljoner gånger starkare än jordens.

Långt mindre solmassa

Till deras stora förvåning visade det sig att Vintergatan är mindre än 100 miljarder solmassor, och därmed långt ifrån de 580 miljarder solmassor som man har antagit hittills.

När resultatet kombineras med all den vanliga materia som galaxen består av, så väger Vintergatans totala massa mindre än 60 procent av galaxers genomsnittliga vikt.

vintergatan halo

Vintergatan omges av en så kallad halo bestående av stoft och gas, som i illustrationen ovan. Genom att beräkna hur de korta radioblixtarna har spridits genom denna dimma har astronomerna kunnat räkna ut Vintergatans massa.

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

Trots att resultatet förvånade forskarna, så stöder det samtidigt en populär hypotes om att materia ofta slungas ut ur galaxer. Det sker genom stjärnvindar, supernovor och supermassiva svarta hål.

Just nu används bara 63 av 110 antenner vid Deep Synoptic Array och snart får observatoriet 2 000 antenner, som kommer att lära oss mycket mer om korta radioblixtar och galaxers massor.

DSA-110-antenner

Forskarna kunnat fånga upp de korta radioblixtarna med DSA-110-radioantenner (Deep Synoptic Array), som finns i Kalifornien, USA.

© DSA/G. Hallinan