|
Быстрый радиовсплеск ставит под сомнение наши знания
|
|
|
|
Прошлым летом астроном Кэлвин Люнг был рад получить данные с недавно введенного в эксплуатацию радиотелескопа, чтобы точно определить источник повторяющихся всплесков интенсивных радиоволн — так называемых быстрых радиовсплесков (FRB), - исходящих откуда—то из северного созвездия Малой Медведицы.
|
|
|
|
Люнг, получатель докторской стипендии Миллера в Калифорнийском университете в Беркли, надеется в конечном итоге понять происхождение этих таинственных вспышек и использовать их в качестве зондов для отслеживания крупномасштабной структуры Вселенной, что является ключом к ее происхождению и эволюции. Он написал большую часть компьютерного кода, который позволял ему и его коллегам объединять данные с нескольких телескопов для триангуляции местоположения вспышки с точностью до волоска на расстоянии вытянутой руки.
|
|
|
|
Волнение сменилось недоумением, когда его коллеги по Канадскому эксперименту по картированию интенсивности излучения водорода (CHIME) включили оптические телескопы и обнаружили, что источник находится на далекой окраине давно умершей эллиптической галактики, в которой по всем правилам не должно быть звезд, которые, как считается, вызывают эти вспышки.
|
|
|
|
Вместо того, чтобы обнаружить ожидаемый "магнетар" (сильно намагниченную, вращающуюся нейтронную звезду, оставшуюся после распада ядра молодой массивной звезды), "теперь возник вопрос: как вы собираетесь объяснить присутствие магнетара внутри этой старой, мертвой галактики?" - сказал Люнг.
|
|
|
|
|
|
|
Остатки молодых звезд, которые, по мнению теоретиков, производят эти миллисекундные всплески радиоволн, должны были давным-давно исчезнуть в галактике возрастом 11,3 миллиарда лет, расположенной в 2 миллиардах световых лет от Земли и имеющей массу, более чем в 100 миллиардов раз превышающую массу Солнца.
|
|
|
|
"Это не только первый FRB, обнаруженный за пределами мертвой галактики, но и самый удаленный от галактики, с которой он связан, по сравнению со всеми другими FRB. Местоположение FRB вызывает удивление и вызывает вопросы о том, как такие энергетические события могут происходить в регионах, где не образуются новые звезды", - сказал Вишванги Шах, докторант Университета Макгилла в Монреале, Канада, который уточнил и дополнил первоначальные расчеты Люнга о местоположении вспышки, названной FRB 20240209A.
|
|
|
|
Шах является автором исследования FRB, опубликованного в Astrophysical Journal Letters, а также второй статьи коллег из Северо-Западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс.
|
|
|
|
Люнг, соавтор обеих работ, является ведущим разработчиком трех телескопов-компаньонов — так называемых выносных опор - для оригинальной радиолокационной станции CHIME, расположенной недалеко от Пентиктона, Британская Колумбия. Он был наставником Шаха в McGill, в то время как Люнг был докторантом Массачусетского технологического института (MIT), а затем получил постдокторскую стипендию Эйнштейна в Калифорнийском университете в Беркли до получения стипендии Миллера.
|
|
Новый радиоприемник CHIME outrigger в Калифорнии
|
|
|
|
На этой неделе будет запущен третий радиоприемник outrigger в обсерватории Хэт-Крик в Северной Калифорнии, которая ранее принадлежала Калифорнийскому университету в Беркли и управлялась им, а теперь находится в ведении Института SETI в Маунтин-Вью. Вместе эти четыре массива значительно улучшат способность CHIME точно определять местоположение FRB.
|
|
|
|
"В сочетании с тремя выносными опорами мы сможем точно определять местоположение одного FRB в день в своей галактике, что существенно", - сказал Люнг. "Это в 20 раз лучше, чем CHIME, с двумя выносными опорами".
|
|
|
|
Благодаря этой новой точности оптические телескопы могут поворачиваться, чтобы определить тип звездных групп — шаровых скоплений, спиральных галактик, — которые производят вспышки, и, как мы надеемся, определить звездный источник. Из примерно 5000 обнаруженных на сегодняшний день источников — более 95% из которых были обнаружены CHIME — лишь немногие были привязаны к конкретной галактике, что затрудняло попытки подтвердить, являются ли источником магнетары или звезды любого другого типа.
|
|
|
|
Как подробно описано в новой статье, Шах усреднил множество вспышек от повторяющегося FRB, чтобы повысить точность определения, обеспечиваемую массивом CHIME и одним массивом outrigger в Британской Колумбии. После его открытия в феврале 2024 года астрономы зарегистрировали еще 21 вспышку до 31 июля. С момента публикации статьи Шион Эндрю из Массачусетского технологического института использовал данные, полученные со второго аутригера в обсерватории Грин-Бэнк в Западной Вирджинии, чтобы подтвердить опубликованную позицию Шаха с точностью в 20 раз большей.
|
|
|
|
"Этот результат бросает вызов существующим теориям, которые связывают происхождение FRB с явлениями звездообразования в галактиках", - сказал Шах. "Источник может находиться в шаровом скоплении, плотной области старых, мертвых звезд за пределами галактики. Если это подтвердится, то FRB 20240209A станет всего лишь вторым FRB, связанным с шаровым скоплением".
|
|
|
|
Однако она отметила, что другой FRB, возникший в шаровом скоплении, был связан с живой галактикой, а не со старой эллиптической, в которой звездообразование прекратилось миллиарды лет назад.
|
|
|
|
"Очевидно, что, когда речь заходит о FRB, все еще есть много возможностей для интересных открытий, и что их окружение может содержать ключ к раскрытию их секретов", - сказал Тарранех Эфтехари, который получил докторскую степень Эйнштейна в Северо-Западном университете и был первым автором второй статьи.
|
|
|
|
"CHIME и его телескопы-аутригеры позволят нам проводить астрометрию на уровне, не сравнимом с космическим телескопом Хаббла или космическим телескопом Джеймса Уэбба. Им предстоит углубиться в поиск источника", - добавил Люнг. - Это потрясающий радиотелескоп.
|
|
|
|
Источник
|
