|
Таинственный радиовсплеск, ведущий к мертвой галактике
|
|
|
|
Загадка быстрых радиовсплесков (FRB), которая в течение многих лет ставила в тупик астрономов, более разнообразна, чем предполагалось ранее, утверждают ученые Northwestern и McGill, которые обнаружили быстрое излучение, исходящее из неожиданной точки происхождения: древней мертвой галактики.
|
|
|
|
С тех пор как астрономы обнаружили первый FRB в 2007 году, сформировался консенсус вокруг гипотезы о том, что всплески происходят от магнетаров, образовавшихся в результате распада ядра сверхновой в молодой галактике.
|
|
|
|
Теперь исследователи пересматривают эти предположения, поскольку недавно обнаруженный FRB не поддается стандартному поведению, согласно результатам двух новых исследований.
|
|
Новый FRB, старый Космос
|
|
|
|
“Этот новый FRB показывает нам, что как раз в тот момент, когда вы думаете, что понимаете астрофизическое явление, Вселенная разворачивается и удивляет нас”, - сказал ведущий автор одной из статей Вэнь-фай Фонг. “Этот ‘диалог" со Вселенной - вот что делает нашу область временной астрономии такой невероятно захватывающей”.
|
|
|
|
В феврале 2024 года астрономы впервые обнаружили FRB 20240209AA с помощью канадского эксперимента по картированию интенсивности излучения водорода (CHIME). За миллисекунды вспышка высвободила больше энергии, чем земное солнце за год. В период с февраля по июль произошло 22 таких события, шесть из которых были подтверждены телескопом outrigger в нескольких милях от CHIME. На CHIME установлено несколько наземных спутников, называемых outriggers, для более точного определения того, где в небе возникают FRB.
|
|
|
|
|
|
|
Углубление поиска
|
|
|
|
Вооружившись этими координатами, команда Northwestern расширила свои исследования, включив в них другие передовые сенсорные платформы для определения источников FRB.
|
|
|
|
“У Northwestern есть специализированный институциональный доступ к обсерваториям W. M. Keck, что позволяет нам получать доступ к телескопам. Поскольку обсерватория Keck является одной из самых чувствительных в мире и располагает чрезвычайно универсальным набором инструментов, этот доступ имел решающее значение для проведения конфиденциальных астрономических наблюдений за галактикой с беспрецедентной детализацией”, - сказал Фонг в ходе брифинга.
|
|
|
|
Кроме того, Тарране Эфтехари, ведущий автор одного исследования и соавтор другого, является главным исследователем Большой и долгосрочной программы обсерватории Джемини. “Это дает ей доступ к сотням часов в течение нескольких лет, посвященных изучению быстрых радиовсплесков. Эта программа только началась, так что с этим новым открытием мы запустили ее на ура!” - сказал Фонг.
|
|
Анализируя Древний и массивный источник быстрых радиовсплесков
|
|
|
|
После сопоставления данных, собранных командой, их анализ дал несколько шокирующих результатов. Астрономы были поражены, обнаружив эллиптическую галактику возрастом 11,3 миллиарда лет на расстоянии 2 миллиардов световых лет от Земли, а не более молодую разновидность, обычно ассоциируемую с FRB. Затем команда провела компьютерное моделирование и обнаружила, что масса галактики в 100 миллиардов раз превышает массу нашего Солнца и она чрезвычайно яркая.
|
|
|
|
“Мы были определенно удивлены, обнаружив, что эта галактика невероятно старая — намного старше любой другой галактики-хозяина FRB, которую мы видели до сих пор”, - сказал Эфтехари. “Когда мы протестировали наши расчеты при различных предположениях, наши результаты остались неизменными”.
|
|
|
|
“Похоже, что это самая массивная галактика FRB на сегодняшний день”, - добавил Эфтехари. “Это одна из самых массивных галактик в мире”.
|
|
Еще одно странное поведение быстрых радиовсплесков
|
|
|
|
Кроме того, FRB не соответствовал нормам, поскольку находился на расстоянии 130 000 световых лет от своего галактического центра в пустынной области космоса. Обычно ожидается, что FRB происходят из более централизованного местоположения.
|
|
|
|
“Среди множества FRB этот FRB расположен дальше всего от центра галактики, в которой он находится”, - сказал Вишванги Шах, аспирант McGill, который руководил исследованиями по определению происхождения FRB. “Это одновременно удивительно и захватывающе, поскольку ожидается, что FRB возникают внутри галактик, часто в областях звездообразования. Расположение этого FRB так далеко за пределами галактики-хозяина вызывает вопросы о том, как такие энергетические события могут происходить в регионах, где не образуются новые звезды”.
|
|
Космическая Родственная душа
|
|
|
|
В 2022 году международная команда ученых обнаружила единственный другой FRB, исходящий с окраин галактики, в которой он находится. Этот всплеск произошел на окраинах спиральной галактики M81, примерно в 12 миллионах световых лет от Земли. Несмотря на то, что эти события происходили в разных типах галактик, спиральных и эллиптических, они были удивительно похожи.
|
|
|
|
“Несколько лет назад FRB M81 был неожиданно обнаружен в плотном скоплении звезд, называемом шаровым скоплением”, - сказал Фонг. “Это событие в одиночку остановило традиционный ход мыслей и заставило нас изучить другие сценарии возникновения FRB. С тех пор ни один FRB не был замечен подобным образом, что заставило нас поверить, что это было единичное открытие — до сих пор”.
|
|
|
|
“На самом деле, этот CHIME FRB может быть близнецом события M81. Он находится далеко от своей родной галактики (далеко от того места, где рождаются звезды), а звездное население в его родной галактике чрезвычайно старое. У него был свой расцвет, и сейчас он постепенно выходит на пенсию”, - продолжил Фонг. “В то же время, этот тип старой среды заставляет нас переосмыслить наши стандартные модели предшественников FRB и обратиться к более экзотическим каналам образования, что очень интересно”.
|
|
|
|
Эти недавние вспышки противоречат подавляющему большинству из почти 100 известных вспышек, которые, как полагают, происходят от магнетаров в центрах молодых галактик.
|
|
Объяснение аномально быстрого радиовсплеска
|
|
|
|
Одно из новых исследований показало, что плотное шаровое скопление, вероятное место нахождения магнетаров, сформировалось из более старых звезд необычными методами.
|
|
|
|
“Происхождение этого повторяющегося FRB из шарового скопления является наиболее вероятным сценарием, объясняющим, почему этот FRB расположен за пределами своей галактики-хозяина”, - сказал Шах. “Если да, то это будет всего лишь второй FRB, который, как известно, находится в шаровом скоплении. Если нет, то нам придется рассмотреть альтернативные экзотические сценарии возникновения FRB”.
|
|
|
|
“Очевидно, что, когда речь заходит о FRB, остается еще много возможностей для интересных открытий, - добавил Эфтехари, - и что их окружение может содержать ключ к раскрытию их секретов”.
|
|
Продолжаем поиск
|
|
|
|
Как отметил Фонг, у программы Gemini захватывающий старт, но это только начало.
|
|
|
|
“Благодаря нашей программе Gemini Large and Long и выносным опорам CHIME, которые позволят точно определить положение сотен FRB на небе, мы имеем уникальную возможность исследовать разнообразие сред, из которых исходят эти таинственные сигналы”. - Сказала Эфтехари, подчеркнув, как она и ее коллеги будут использовать эту инициативу в будущем.
|
|
|
|
Даже имея в своем распоряжении все эти ресурсы, астрономы Northwestern и McGill стремятся еще больше расширить свой охват, уделив столь желанное время работе с космическим телескопом Джеймса Уэбба.
|
|
|
|
“Для этого конкретного мероприятия мы подали заявку на использование телескопа Джеймса Уэбба в надежде изучить непосредственное окружение вокруг FRB, чтобы узнать больше о его точном происхождении”, - сказал Эфтехари.
|
|
|
|
“В более широком смысле, по мере того, как мы собираем больше данных и выявляем больше FRB-объектов в их галактиках-хозяевах, мне любопытно посмотреть, начнут ли проявляться какие-либо закономерности”, - заключил Эфтехари, отметив, что остается много вопросов.
|
|
|
|
“Обнаружим ли мы, что повторяющиеся FRB-сигналы чаще встречаются в галактиках определенного типа? Существуют ли какие-либо корреляции между самими FRB-сигналами и типами галактик, в которых они возникают?”
|
|
|
|
Источник
|
