Обнаруженный самый яркий быстрый радиовсплеск назван ключом к вечной космической тайне

Быстрые радиовсплески, или FRB, были впервые обнаружены в 2007 году, но их точные источники остаются неизвестными, рассказывает CNN. С момента их обнаружения астрономы отслеживают происхождение вспышек в надежде получить информацию о том, что их вызывает и рассылает по космосу.

Астрономы наблюдали FRB 20250316A, прозванную “RBFLOAT” (“Ярчайшая радиовспышка всех Времен”), 16 марта.

Сигнал был направлен в галактике NGC 4141, расположеннойпримерно в 130 миллионах световых лет от Земли. Подробности обнаружения, сделанные с помощью канадского эксперимента по картированию интенсивности водорода FRB-Hunting, или CHIME, и его новой системы телескопов меньшего размера, называемой Outriggers, были опубликованы в Astrophysical Journal Letters.

“С помощью выносных опор CHIME мы, наконец, можем улавливать эти мимолетные космические сигналы в действии — сузив их местоположение не только до отдельных галактик, но даже до конкретных звездных сред”, - рассказывает ведущий автор исследования Аманда Кук, научный сотрудник Космического института Троттиера и физического факультета Университета Макгилла в Нью-Йорке.

После того, как вспышка была обнаружена, ученые использовали космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), чтобы приблизить место ее возникновения. Наблюдения подтверждают ведущую теорию о том, что магнетары, или сильно намагниченные остатки мертвых звезд, могут быть источником быстрых радиовсплесков.

“Это была уникальная возможность впервые быстро направить мощный инфракрасный глаз JWST на определение местоположения FRB, - отмечает Питер Бланшард, ведущий автор исследования Уэбба и научный сотрудник обсерватории Гарвардского колледжа при Центре астрофизики Гарварда и Смитсоновского института. – И мы были вознаграждены потрясающим результатом — мы видим слабый источник инфракрасного света очень близко к тому месту, где произошел радиовсплеск. Это может быть первый объект, связанный с FRB, который кто-либо обнаружил в другой галактике”.

Новые результаты обоих исследований также могут быть использованы для того, чтобы помочь астрономам разгадать еще одну ключевую загадку, связанную с быстрыми радиовсплесками, определив, имеют ли они повторяющийся характер, подобный биению космического сердца, или же существуют различные разновидности радиовсплесков, которые издают необычный напыщенный сигнал, прежде чем затихнуть.

Радиотелескоп CHIME, расположенный недалеко от в канадской провинции Британская Колумбия, в радиоастрофизической обсерватории Доминиона, за последние семь лет позволил астрономам обнаружить тысячи быстрых радиовсплесков, когда они прибывают на Землю после путешествия по космосу.

Ранее в этом году были завершены работы по установке выносных опор на объектах в Британской Колумбии, Западной Вирджинии и Калифорнии с целью отслеживания быстрых радиовсплесков до их конкретных местоположений с повышенной точностью. По словам Вэнь-фай Фонга, соавтора исследования CHIME, выносные опоры сочетают в себе возможности точного определения местоположения с большим полем обзора.

По словам Фонга, в марте, всего через пару месяцев после запуска выносных опор, у астрономов была возможность протестировать “революционные” возможности массива.

RBFLOAT высвободил столько энергии, сколько солнце вырабатывает за четыре дня, но менее чем за секунду.

Телескопы Outrigger позволили команде точно определить точку возникновения быстрого радиовсплеска в области размером около 45 световых лет в поперечнике, что меньше, чем скопление звезд. По словам Аманды Кук, точность определения местоположения сравнима с определением квартала на расстоянии около 100 километров.

До того, как телескопы Outrigger получили возможность триангулировать быстрый радиовсплеск до его источника, “это было все равно, что разговаривать с кем-то по телефону и не знать, из какого города или штата он звонит”, - комментирует соавтор исследования Брайан Генслер, декан научного отделения Калифорнийского университета в Санта-Крузе. – Теперь мы знаем не только их точный адрес, но и в какой комнате их дома они находятся, пока находятся на вызове”.

Последующие наблюдения, проведенные с помощью 6,5-метрового телескопа MMT в Аризоне и телескопа Keck II Cosmic Web Imager на Гавайях, показали, что RBFLOAT появился из спирального рукава галактики, который полон областей звездообразования. Но он возник вблизи области звездообразования, а не внутри нее.

Некоторые предыдущие быстрые радиовсплески, по-видимому, были вызваны магнетарами, или сильно намагниченными вращающимися нейтронными звездами, которые испускают радиоволны. Ученые давно выдвинули гипотезу, что нейтронные звезды, остатки сверхплотного ядра, оставшиеся после взрыва массивных звезд, могут быть источником быстрых радиовсплесков.

Магнетары обычно образуются, когда гравитация приводит к коллапсу гигантской звезды. И именно в областях звездообразования можно обнаружить молодые магнетары.

Тот факт, что вспышка была зафиксирована в области за пределами звездообразующего скопления, может свидетельствовать о том, что “магнетар был выброшен из места своего рождения или что он родился прямо на участке FRB и вдали от центра скопления”, - комментирует соавтор исследования Юйсинь (Вик) Донг.

Команда Питера Бланшарда использовала телескоп Уэбба для поиска сигнала в инфракрасном свете, который, возможно, исходил из того же космического местоположения, что и RBFLOAT.

Данные телескопа Уэбба выявили объект, названный NIR-1, который может быть массивной звездой или красным гигантом — солнцеподобной звездой, которая в конце своей жизни значительно осветилась. Ни одна из этих звезд не считается кандидатом на роль непосредственной причины быстрого радиовсплеска. Но невидимый компаньон, такой как нейтронная звезда, мог откачивать материал от более крупной звезды, и этого могло быть достаточно, чтобы высвободить всплеск радиоволн, отмечает Бланшард.

Также возможно, что инфракрасный свет, обнаруженный Уэббом, был отражением вспышки, вызванной тем же объектом, который испустил радиовсплеск, например магнетаром.

“Независимо от того, реальна связь со звездой или нет, мы многое узнали о происхождении вспышки”, - сказал Бланшард. “Если двойная звездная система не является ответом на этот вопрос, то наша работа указывает на то, что FRB был вызван изолированным магнетаром”.

Изучение ближайших окрестностей, где происходят как повторяющиеся, так и неповторяющиеся быстрые радиовсплески, может помочь астрономам определить, что в первую очередь вызывает повторение сигналов", - поясняет Фонг.

Хотя известно, что многие быстрые радиовсплески повторяют пульсации в течение нескольких месяцев, RBFLOAT не подавал никаких повторных сигналов в течение сотен часов после того, как его впервые наблюдали.

Телескоп CHIME и его вспомогательные устройства продолжают наблюдение за небом, чтобы увидеть, не передают ли другие неповторяющиеся быстрые радиовсплески другого сигнала. Ожидается, что система телескопов поможет локализовать сотни быстрых радиовсплесков в год. И команда продолжит следить за RBFLOAT на случай, если на нем произойдет еще одна вспышка.

“В качестве альтернативы, возможно, мы никогда не обнаружим еще одну вспышку из этого источника и начнем наблюдать дополнительные, на первый взгляд, единичные вспышки, возможно, в похожих условиях, - отмечает Аманда Куке. – Тогда мы пытаемся разгадать тайны происхождения по крайней мере двух разных популяций. В любом случае, мы действительно рады раскрыть тайны, которые приготовила для нас Вселенная”.