Ярчайшая радиовспышка: раскрытие тайны быстрых радиовсплесков
Ученые определили источник мощного сигнала, впервые обнаруженного за пределами нашей галактики.
На протяжении почти двух десятилетий астрономы фиксировали мощные, миллисекундные вспышки радиоволн, известные как быстрые радиовсплески (FRB), за пределами нашей галактики и не имели представления о их происхождении. Теперь команда ученых зафиксировала самую яркую вспышку и наконец-то определила её источник в соседней галактике.
Исследователи давно предполагали, что FRB являются результатом чрезвычайно энергичных и жестоких событий, таких как столкновения нейтронных звезд. Однако, несмотря на то, что они выделяют больше энергии за одно мгновение, чем наше Солнце за целый год, их трудно обнаружить из-за скоротечности. Это затрудняло астрономам определение их местоположения, пока не настал этот момент.
Брайан Генслер, соавтор исследования и декан научного факультета Университета Калифорнии в Санта-Крузе, отметил, что "мы фиксировали множество FRB, но имели лишь приблизительное представление, откуда они исходят, словно разговаривали по телефону, не зная, из какого города или штата звонят". Он добавил: "Теперь мы знаем не только их точный адрес, но и в какой комнате дома они находятся, когда звонят."
Яркость этой вспышки и её близость предоставляет исследователям новые подсказки не только о том, откуда она произошла, но и о том, что её вызвало. Эти открытия были опубликованы в "Astrophysical Journal Letters".
Величайшая радиовспышка всех времён
Астрономы зафиксировали этот исключительно яркий FRB, официально именуемый как FRB 20250316A, в марте с помощью радиотелескопа CHIME в Британской Колумбии. Они называют эту вспышку "RBFLOAT" — "Радио Ярчайшая Вспышка Всех Времён". Она произвела больше энергии за несколько миллисекунд, чем наше Солнце за четыре дня.
Астрономы определили местоположение вспышки благодаря Канадскому эксперименту по картированию интенсивности водорода (CHIME) и его недавно завершенной системе "аутриггеров", охватывающей Северную Америку от Британской Колумбии до Западной Вирджинии. Эта обширная сеть, которую относительно недавно ввели в эксплуатацию, достаточно чувствительна, чтобы обнаруживать ультрабыстрые и яркие радиовспышки.
Несмотря на то, что многие FRB повторяются, излучая волны несколько раз в течение месяцев, RBFLOAT выделила всю свою энергию за одно мгновение. В течение сотен часов после её первого наблюдения астрономы не зафиксировали другой вспышки от этого источника.
Ученые отследили вспышку до области размером всего 45 световых лет — меньше среднего звездного скопления — на окраине галактики примерно в 130 миллионах световых лет от нас. RBFLOAT произошла рядом, но не внутри одной из звездообразующих областей этой галактики, как утверждается в исследовании.
"Примечательно, что всего через пару месяцев после подключения всех аутриггеров мы обнаружили чрезвычайно яркий FRB в галактике в нашем собственном космическом соседстве", — отметила Вен-Фай Фонг, старший автор исследования и профессор физики и астрономии Северо-Западного университета.
Разгадка космической тайны
Затем, используя данные от спектроскопического инструмента Keck Cosmic Web Imager на 10-метровом телескопе Keck II на Гавайях, исследователи смогли изучить окружение RBFLOAT. Они исследовали физические свойства газовой среды, откуда произошел FRB, включая скорость звездообразования в галактике, общее количество газа и его плотность.
Однако точная причина вспышки остается загадкой. Ученые предполагают, что ее источником мог быть магнетар — крайне намагниченная нейтронная звезда, оставшаяся после взрыва сверхновой.
"Спиральные рукава обычно являются местами активного звездообразования, что поддерживает идею о том, что источником является магнетар. С помощью нашего ультрачувствительного изображения MMT мы смогли детализировать картину и обнаружили, что FRB на самом деле находится вне ближайшего звездообразующего сгустка. Это место интересно, поскольку мы ожидали бы, что оно будет расположено внутри сгустка, где происходит звездообразование", — отметил аспирант Северо-Западного университета Юксин "Вик" Донг, соавтор исследования.
"Это может свидетельствовать о том, что предшественник магнетар был выброшен со своего места рождения или что он родился прямо на месте FRB и вдали от центра сгустка", добавил Донг.
Теперь, когда система CHIME Outriggers полностью функционирует, астрономы ожидают выявлять больше FRB каждый год, возможно, приближая нас к разгадке их происхождения.
"Этот результат отмечает переломный момент", — сказала Аманда Кук, автор исследования и постдокторант института Макгилла. "Вместо того чтобы просто фиксировать эти загадочные вспышки, теперь мы можем точно видеть, откуда они исходят. Это открывает дверь для открытия, являются ли они результатом умирающих звезд, экзотических магнитных объектов или чего-то, о чем мы даже не думали".
