פרץ רדיו שובר שיא חוזר לעידן יצירת הכוכבים המוקדם של היקום

אות רדיו שנמשך בערך אלפית השנייה הפך לפרץ רדיו מהיר (FRB) רחוק ביותר שנמדד אי פעם, על פי מחקר שפורסם בכתב העת Science בעשור 2026. קרויה FRB 20240304B, הפרץ נסע למשך יותר מ-10 מיליארד שנה לפני שהגיעה לכדור הארץ, מקורה היה כאשר היקום היה בן בערך 3 מיליארד שנים.

מה זוהה וכיצד

הפרץ נתפס בפעם הראשונה ב-4 במרץ 2024 על ידי כלי MeerTRAP במערך טלסקופ הרדיו MeerKAT בדרום אפריקה. פרצי רדיו מהירים הם הבזקים קצרים ועזים של גלי רדיו שמקורם הפיזיקלי עדיין מוויכח; אלפים רשומים, אך חלק קטן בלבד אישרה גלקסיות מחסנות.

כדי לקבוע את המרחק שהאות עברה, חוקרים בראשות מניישה קלב מאוניברסיטת סידני פנו לטלסקופ החלל ג'יימס ווב של נאס"א. כלי NIRCam של ווב אתר את גלקסיית המחסן הדלה, וכלי NIRSpec שלה מדדה את קו-הממסה של הגלקסיה ב-2.148 — המספר בו אסטרונומים משתמשים לחישוב מרחק קוסמי וגיל היקום בזמן הפליטת האור. קו-זז זה מציב את מקור הפרץ בערך 3 מיליארד שנה לאחר המפץ הגדול, בתקופה שנקראת לעתים קרובות "צהריים קוסמי," כאשר יצירת כוכבים בכל רחבי היקום היתה בשיאה.

התוצאה יותר מכפלה את מרחק השיא FRB הקודם, על פי דוח phys.org על המחקר.

גלקסיה הרבה יותר קטנה מהצפוי

גלקסיית המחסן עצמה הייתה ההפתעה הגדולה ביותר. קלב וקולגות ציפו לגלקסיה גדולה ומפותחת היטב, דומה לרבים ממחסני FRB שזוהו בעבר. במקום זאת, תמונות וספקטרה של ווב חשפו גלקסיית ננסית בערך 1,000 פעמים פחות מסיבית מאשר מחסני FRB טיפוסיים, נמוכה בחומרים כבדים, ובתוך התפרצויות עזה של יצירת כוכבים: בערך 90 אחוז מהמסה הכוכבית שלה נוצרה תוך 30 מיליון השנים הקודמות בלבד, על פי סיכום של נאס"א של הממצאים.

בהצהרה נפרדת שדווחה על ידי phys.org, קלב אמרה שהפרץ נתפס מתקופה כאשר היקום היה בן רק 3 מיליארד שנים, והוסיפה שחוקרים השתמשו בהבזק הקצר של אור רדיו כדי ללמוד את החומר שדרכו הוא נסע במשך מיליארדי שנים — מחזק כיצד ניתן להשתמש ב-FRBs כוללים לחקירת היקום הקדום והרחוק.

מדוע גלקסיית המחסן משנה עבור תיאוריות FRB

פרצי רדיו מהירים אין לה מקור מאומת יחיד. הסברים מובילים כוללים מגנטארים — כוכבי ניוטרון צעירים עם שדות מגנטיים חזקים מאוד, בדרך כלל המיוצרים על ידי סופר-נובה לאחרונה — וביחד, המיזוג הפוטנציאלי של שני כוכבי ניוטרון ישנים יותר, תהליך שלוקח הרבה יותר זמן להתרחש לאחר היווצרות כוכבי הגלקסיה.

מכיוון שגלקסיית המחסן של FRB 20240304B כל כך צעירה וממשיכה ליצור כוכבים במהירות, צוות המחקר מעדיף את הסבר המגנטאר לפרץ זה. הדוח של נאס"א למחקר מציין שכוכב ניוטרון צעיר וממגנט גבוה היה יכול להיווצר במהירות לאחר סופר-נובה קרובה בגלקסיית יצירת כוכבים כמו זו, בעוד שתרחיש למיזוג כוכבי ניוטרון בדרך כלל היה דורש עיכוב ארוך יותר לאחר תחילת יצירת הכוכבים.

מה עדיין לא ברור

המחקר מזהה את FRB 20240304B כ-FRB הרחוק ביותר עם קו-זז גלקסיית מחסן מאומת עד כה, אך חוקרים מזהירים כי מקרה יחיד לא יכול להחליט את הוויכוח הרחב יותר על מה גורם לפרצי רדיו מהירים. המחברים מציינים שהגילוי מראה שהשהיה קטנה נדרשת בין יצירת כוכבי הגלקסיה ליכולתה לייצר FRB, אך הם נמנעים מלהוציא דגמי מקור אחרים לפרצים שונים שנצפו במקום אחר ביקום.

צוות המחקר כלל תיימיה ננייאקארה ולורה דריסן מאוניברסיטת סידני וב"ן סטאפרס מאוניברסיטת מנצ'סטר, לצד קלב, על פי חשבונות של נאס"א ו-phys.org של העיתון.