Що це за спалах і чому він особливий?
Спалах отримав позначення FRB 20240304B. Швидкі радіоспалахи (FRB) – це викиди радіохвиль із далекого космосу, які зазвичай тривають мізерні частки секунди. Вони з'являються в різних місцях неба й одразу зникають, тому з'ясувати їхню природу не вдається майже два десятиліття, відколи їх відкрили у 2007 році, пише ScienceAlert.
Дослідження опублікував журнал Science. У ньому міжнародна команда астрономів використала кілька обсерваторій. Сигнал надійшов з епохи "космічного полудня", коли від Великого вибуху минуло лише 3 мільярди років, а зореутворення у Всесвіті досягало піку.
Астрономи виявили спалах у березні 2024 року за допомогою радіотелескопа MeerKAT. Він складається з 64 антен і розташований у національному парку Меркат у Південній Африці. Потім дослідники навели на ту ділянку неба два надчутливі наземні телескопи, щоб побачити галактику, де народився сигнал. Але там була темрява.
Тут просто нічого не було видно,
– розповів астроном і астрофізик Каліфорнійського університету в Санта-Крусі Ксав'єр Прохаска.
Тоді вчені залучили космічний телескоп Джеймса Вебба з його винятковою чутливістю в інфрачервоному діапазоні.
Чому галактика-господиня здивувала вчених?
Дослідники сподівалися знайти велику галактику з безліччю зір, а побачили карликову. Утім, у ній активно народжуються нові зорі, і вона в 1000 разів менш масивна, ніж очікували. До того ж вона дуже молода: 90 відсотків її зоряної маси сформувалися за останні 30 мільйонів років.
Ми думали, що це буде велика галактика правильної форми з багатьма зорями, а виявилася маленька карликова,
– прокоментувала головна авторка дослідження Маніша Калеб, радіоастрономка і астрофізикиня з Сіднейського університету.
Що могло випустити сигнал?
Імовірним винуватцем астрономи вважають магнетар. Це різновид нейтронної зорі з найпотужнішими магнітними полями у Всесвіті, яка вміщує масу цілого Сонця в кулі розміром із малесеньке місто. За мить такий об'єкт здатен вивільнити енергію 500 мільйонів Сонць. Утім, порівняно з надновою чи гамма-спалахом це скромні показники, тому теоретики розробили майже 100 моделей походження FRB.
Інший популярний сценарій – зіткнення двох нейтронних зір, яке дає чорну діру або надважку нейтронну зорю. Проте такі зорі обертаються одна навколо одної мільярди років до злиття, тож у молодій галактиці цей варіант малоймовірний. Магнетари ж формуються й вивільняють магнітну енергію лише за мільйони років, особливо в бідній на метали галактиці, яка народжує масивні зорі.
Спалах працює наче ліхтарик
Світло рухається з найвищою можливою швидкістю лише у вакуумі. Коли спалах проходив крізь холодний іонізований газ, що заповнює космос, його низькочастотні хвилі сповільнювалися сильніше за високочастотні й прибували пізніше. Турбулентний газ, імовірно в самій галактиці-господині, розмив сигнал на кілька мілісекунд.
Тому FRB слугують астрономічним ліхтариком. Цей сигнал зазнав спотворень від двох космічних структур. Він допоміг освітити невідому групу галактик за 3,5 мільярда світлових років від нас, а також ніс іонний відбиток скупчення Діви, найближчого до Землі, приблизно за 54 мільйони світлових років.
Що це означає для науки?
Підтверджені галактики-господині відомі лише для приблизно 100 спалахів, і більшість із них розташована на мільярди світлових років ближче.
Оскільки ми дуже мало розуміємо, що породжує FRB, ми могли лише сподіватися, що вони існують у такі ранні часи,
– сказав Ксав'єр Прохаска.
Тепер, за його словами, це доведено, і відкриття підштовхне нові цілеспрямовані пошуки інших спалахів на ще більших відстанях.