Учёные определили самый далёкий быстрый радиовсплеск за всю историю наблюдений
Астрономы зафиксировали и определили местоположение самого далёкого быстрого радиовсплеска из когда-либо зарегистрированных — миллисекундной вспышки радиоэнергии, которая путешествует в космосе более десяти миллиардов лет. Сигнал, каталогизированный как FRB 20240304B, был прослежен до галактики, сформировавшейся примерно через три миллиарда лет после Большого взрыва, согласно международной команде под руководством исследователей из Сиднейского университета. Работа опубликована в журнале Science.
Открытие более чем вдвое превышает расстояние предыдущего рекордсмена. Быстрые радиовсплески — это интенсивные импульсы радиоволн, которые длятся лишь долю секунды, но могут на короткое время затмить целые галактики в радиодиапазоне спектра. С момента обнаружения первого из них в 2007 году астрономы зарегистрировали сотни таких всплесков, однако их происхождение остаётся одной из наиболее трудноразрешимых загадок современной астрофизики.
Обнаружить всплеск — одно дело; выяснить, откуда он пришёл, — совсем другое. Команда объединила два совершенно разных инструмента, чтобы сделать и то, и другое. Южноафриканская радиотелескопическая решётка MeerKAT, сеть антенн в полупустыне Кару, сначала поймала всплеск и сузила его положение на небе. Затем космический телескоп Джеймса Уэбба, который наблюдает в инфракрасном диапазоне с точки обзора примерно в 1,5 миллиона километров от Земли, посмотрел на этот участок и идентифицировал слабую галактику-хозяина.
Эта пара имеет значение. Радиотелескопы хорошо ловят вспышку, но плохо определяют, какая именно галактика её произвела, потому что сигналы настолько кратковременны и приходят издалека. Острый инфракрасный глаз Уэбба может различать чрезвычайно далёкие галактики, которые были бы невидимы для большинства других обсерваторий. Вместе они позволили исследователям сопоставить всплеск с конкретной галактикой, а затем оценить её расстояние по тому, как расширение Вселенной растянуло свет на его пути.
Поскольку радиоволны распространяются в космосе, они проходят через облака электронов, рассеянных между галактиками. Чем больше материала пересекает сигнал всплеска, тем сильнее размывается его прибытие во времени. Это делает далёкие всплески полезными зондами тонкой, рассеянной материи, заполняющей пространство между галактиками — материи, которую иначе почти невозможно картографировать напрямую.
«Этот результат — шаг к пониманию того, откуда приходят быстрые радиовсплески и что они могут рассказать нам о Вселенной», — сказали исследователи, отметив, что экстремальное расстояние всплеска делает его ценным тестом того, сколько обычной материи находится в космических пустотах. Астрономы полагают, что большинство всплесков производятся сильно намагниченными нейтронными звёздами, известными как магнитары, хотя точный механизм всё ещё обсуждается.
На данный момент это открытие добавляет удалённую точку данных к небольшой, но растущей выборке. Каждый хорошо локализованный всплеск помогает калибровать модели распределения материи по космосу. Команда ожидает, что радиоустановки следующего поколения с более широкими полями зрения и большей чувствительностью обнаружат гораздо больше далёких всплесков — и, возможно, снова отодвинут рекорд.