1041
Астрономи простежили походження найвіддаленішого відомого швидкого радіосплеску (FRB), використовуючи космічний телескоп Джеймса Вебба. Спостереження дали змогу побачити його рідну галактику в епоху, коли Всесвіту було лише близько 3 мільярдів років, і вказують на те, що сплеск, ймовірно, пов’язаний з магнетаром, а не зі злиттям нейтронних зір.
Про ці результати розповідає видання Universe Today, посилаючись на аналіз даних радіотелескопів і космічної обсерваторії Вебба.
Що таке швидкі радіосплески і чому їх важко вивчати
Швидкі радіосплески — це надяскраві радіоімпульси, що тривають усього мілісекунди. Через їхню короткочасність і раптовість їх важко «зловити» та детально дослідити. На початку відкриття цього явища астрономам було непросто відрізнити справжні сигнали від завад наземного походження.
З часом стало зрозуміло, що більшість FRB приходять з інших галактик. Це означає, що джерело має бути вкрай потужним і працювати дуже швидко. Серед основних підозрюваних — злиття нейтронних зір із утворенням чорної діри або спалахи на поверхні магнетарів, надмагнітних нейтронних зір. Також висувалися й більш екзотичні гіпотези, наприклад, колапс гіпотетичних зірок з темної матерії. Але, маючи лише короткий радіосигнал, складно достеменно визначити механізм його виникнення.
FRB 20240304B і пошук його галактики
У 2024 році радіоінтерферометр MeerKAT зафіксував спалах, який отримав позначення FRB 20240304B. Система антен змогла дуже точно визначити його положення на небі. Однак подальші оптичні спостереження цієї ділянки не показали там жодного об’єкта — галактики просто не було видно в звичайному діапазоні.
Команда астрономів повторила спробу, звернувшись до можливостей космічного телескопа Джеймса Вебба. Ця обсерваторія особливо ефективна для пошуку тьмяних і віддалених галактик у інфрачервоному діапазоні. Саме так і вдалося виявити невелику галактику, співпадаючу з позицією FRB 20240304B.
Використавши спектроскопічні спостереження, дослідники визначили червоне зміщення галактики. Розрахунки показали, що ми бачимо її такою, якою вона була, коли вік Всесвіту становив приблизно 3 мільярди років. Це робить FRB 20240304B найвіддаленішим швидким радіосплеском, зареєстрованим на сьогодні.
Молода галактика підказує на користь магнетара
Спектр галактики дав ще одну важливу підказку. Аналіз свідчить, що більшість її зір утворилася впродовж приблизно 30 мільйонів років. Інакше кажучи, ми спостерігаємо молоду галактику, наповнену переважно молодими зорями.
Цей факт важливий для пояснення природи FRB. Злиття нейтронних зір не відбувається одразу після їх утворення: подвійна система може втрачати енергію й повільно зближуватися понад мільярд років, перш ніж відбудеться фінальне зіткнення. Тому подібні події очікувані переважно в великих, старіших галактиках із віковим зоряним населенням.
Натомість магнетари походять від масивних зір, які живуть недовго і швидко вибухають як наднові. Це добре узгоджується з умовами в молодій галактиці з інтенсивним зореутворенням. Тож спостережувані властивості рідної галактики FRB 20240304B сильніше підтримують сценарій магнетарного походження цього спалаху.
Як далі використають ці події
Якщо більшість швидких радіосплесків справді спричиняють магнетари, а не злиття нейтронних зір, астрономи можуть очікувати відкриття ще віддаленіших FRB. Радіомасиви на кшталт MeerKAT потенційно здатні вловлювати такі сигнали навіть із перших мільярдів років існування космосу.
Такі спостереження не лише розкривають природу самих швидких радіосплесків, а й дають додатковий інструмент для вивчення раннього Всесвіту, його галактик і міжгалактичного середовища.
Найвіддаленіший швидкий радіосплеск вказав на своє джерело з’явилася спочатку на Цікавості.
