З "мертвої галактики" зафіксовано радіосплески, що спантеличило науковців

Швидкі радіосплески надійшли з напрямку галактики, яка давно припинила зореутворення, тому не повинна містити молоду, намагнічену нейтронну зорю, яка могла б їх створювати.

Про це розповідає видання "Останні події".

Швидкі радіосплески (FRB) - це раптові спалахи радіохвиль, які часто тривають лічені мілісекунди. Вперше вони з'явилися на радарах астрономів у 2007 році та здебільшого досі залишаються цілковитою загадкою. Відтоді вчені зафіксували тисячі таких подій по всьому небу, і кожна з них залишає по собі питання про те, яка космічна драма може генерувати таку концентровану енергію за такий короткий проміжок часу. Сплески зазвичай приходять далеко з-за меж нашої галактики, тому їх важко відстежити до конкретного джерела.

Минулого літа одна серія повторюваних сплесків привернула особливу увагу. Інтенсивні радіосигнали в північному сузір'ї Малої Ведмедиці натякали на щось незвичайне. Початкові дані вказували на джерело, що лежить далеко за межами нашого галактичного сусідства. Дослідники працювали над звуженням його походження за допомогою нещодавно введеного в експлуатацію радіотелескопа, який може об'єднувати сигнали з декількох антен.

Вони сподівалися скласти більш точну карту цих сплесків, щоб отримати підказки про те, як і де вони утворилися.

Астроном Келвін Люн з Каліфорнійського університету в Берклі допоміг розробити комп'ютерний код, який дозволив з високою точністю визначати швидкі радіосплески.

Коли він і його команда побудували графік сигналів, вони виявили, що джерело знаходиться на далекій околиці стародавньої еліптичної галактики на відстані близько 2 мільярдів світлових років від Землі.

Вік цієї галактики становить близько 11,3 мільярда років, що наводить експертів на думку, що вона не повинна містити молоду, намагнічену нейтронну зорю, яка могла б створювати ці спалахи.

Люн стверджує: "Тепер постає питання: як ви збираєтесь пояснити присутність магнетара всередині цієї старої, мертвої галактики?"

Після того, як пляма була ідентифікована, колеги направили оптичні телескопи на цей регіон. Те, що вони побачили, не відповідало очікуванням.

Телескопи виявили давно вже мертву галактику, в якій не було активних зоряних фабрик, які, як відомо, народжують надмасивні зорі, що колапсують у магнетари.

Аспірантка Університету Макгілла в Монреалі Вішвангі Шах уточнила розрахунки, використані для підтвердження місцезнаходження сплесків.

"Це не тільки перший FRB, знайдений за межами мертвої галактики, але порівняно з усіма іншими FRB, він також найвіддаленіший від галактики, з якою він пов'язаний", - пояснює Шах. "Розташування FRB дивує та ставить питання про те, як такі енергійні події можуть відбуватися в регіонах, де не утворюються нові зорі".

Стаття Шах про цей незвичайний швидкий радіосплеск, позначений FRB 20240209A, була опублікована в Astrophysical Journal Letters 21 січня.

Подальший прогрес у місії Люна з картування FRB був досягнутий завдяки Канадському експерименту з картування інтенсивності водню (CHIME), який виявив значну частину цих сплесків.

Його основний масив у Британській Колумбії нещодавно отримав станції-партнери, так звані аутригери, призначені для покращення його візуалізаційних можливостей.

"У парі з трьома аутригерами ми зможемо точно визначати один FRB на день у своїй галактиці, що є суттєвим. Це в 20 разів краще, ніж у CHIME з двома аутригерами", - пояснив Люн.

Цього тижня в мережі також з'явився новий сайт обсерваторії Хат-Крік у Північній Каліфорнії, що дає надію на те, що астрономи зможуть виявити набагато більше місць розташування подібних сплесків.

Завдяки цим вдосконаленням дослідники зможуть спрямовувати оптичні та інфрачервоні телескопи в одну й ту ж точку неба. Тоді вони зможуть з'ясувати, чи ці сплески походять від зоряних скупчень, чи від окремих структур у галактиці.

Після того, як стаття Шах про FRB 20240209A була представлена, спостерігачі з обсерваторії Грін Бенк у Західній Вірджинії під керівництвом Шиона Ендрю з Массачусетського технологічного інституту використали другий аутригер, щоб перевірити положення цього нещодавно виявленого сигналу.

Того ж дня було опубліковано відповідне дослідження вчених з Північно-Західного університету в Іллінойсі на чолі з докторантом Тарранех Ефтехарі.

Ефтехарі сказав: "Очевидно, що існує ще багато захопливих відкриттів, коли мова йде про FRB, і що їхнє оточення може містити ключ до розкриття їхніх таємниць".

Наявність такого потужного сплеску на околиці тихої еліптичної галактики натякає на нову главу в дослідженнях FRB.

"Цей результат кидає виклик наявним теоріям, які пов'язують походження FRB з явищами в зореутворювальних галактиках", - зазначила Шах.

Оскільки активні зореутворювальні регіони є відомими місцями розмноження магнетарів, це відкриття відкриває двері для альтернативних ідей про те, як виникають ці сплески.

"Джерело може бути в кулястому скупченні, щільному регіоні старих, мертвих зірок за межами галактики. Якщо це підтвердиться, то FRB 20240209A стане лише другим FRB, пов'язаним з кульовим скупченням", - підсумувала Шах.

Ця галактика давно перестала утворювати нові зорі, але дані вказують на сплеск, спричинений чимось на кшталт магнетара. Якщо цей сценарій правильний, це може означати, що ці екзотичні об'єкти можуть з'являтися в місцях, які раніше вважалися малоймовірними.

Дослідники хочуть дізнатися більше про те, як у старій галактиці могли відбуватися події, які зазвичай пов'язані з молодим середовищем. Люн вбачає величезні перспективи у вдосконаленні інструментів для точного визначення.

"CHIME і його аутригерні телескопи дозволять нам проводити астрометрію на рівні, неперевершеному космічним телескопом "Габбл" або космічним телескопом Джеймса Вебба. Саме вони зможуть заглибитися, щоб знайти джерело. Це дивовижний радіотелескоп", - з ентузіазмом підсумував Люн.

Повна версія дослідження опублікована в журналі The Astrophysical Journal Letters.