Радиовсплеск из юной Вселенной: сигнал, шедший восемь миллиардов лет
Астрономы зафиксировали всплеск радиоизлучения, который преодолел расстояние, соответствующее примерно восьмидесяти процентам всей истории наблюдаемой Вселенной. Сигнал, получивший обозначение FRB 20240304B, как считают исследователи, представляет собой самый далёкий из когда-либо зарегистрированных быстрых радиовсплесков. Результаты работы опубликованы в научном журнале «Сайенс».
Быстрые радиовсплески — это кратковременные, но чрезвычайно мощные выбросы радиоэнергии. За миллисекунды они способны выделить столько энергии, сколько Солнце излучает за месяцы или даже годы. Впервые такие сигналы обнаружили в 2007 году, и с тех пор они остаются одной из самых интригующих загадок астрофизики. Среди предположений о их природе высказывались и совсем неожиданные версии, вплоть до искусственного происхождения.
Новый всплеск возник в ту эпоху, когда возраст Вселенной составлял всего около трёх миллиардов лет. Иными словами, сигнал шёл к Земле более десяти миллиардов лет. В момент его рождения, как отмечает Темия Нанаяккара из Сиднейского университета, одного из ведущих авторов исследования, не существовало ни Земли, ни Солнца.
Обнаружить всплеск удалось с помощью радиотелескопа «МеерКАT», расположенного в Южной Африке. Затем с использованием космического телескопа «Джеймс Уэбб» исследователи отыскали галактику, из которой пришёл сигнал. Данные наблюдений указывают на то, что это молодая и очень небольшая звёздная система, где звёзды формируются с высокой скоростью, а содержание тяжёлых элементов, которые астрономы называют металлами, остаётся низким.
Существует несколько версий относительно источника быстрых радиовсплесков. Одна из них связывает их с магнетарами — нейтронными звёздами, обладающими исключительно сильным магнитным полем. Однако, как подчёркивает Нанаяккара, любой механизм, порождающий подобный радиовсплеск, должен объяснять возможность его возникновения в очень молодых галактиках с малым количеством металлов.
С 2007 года зарегистрировано более десяти тысяч быстрых радиовсплесков. Некоторые из них повторяются непрерывно. Другие, по словам Нанаяккары, какое-то время подают сигналы, а затем замолкают. Есть и такие, что фиксируются лишь однажды и больше не появляются. Останется ли новый далёкий всплеск одиночным событием или же он окажется источником повторяющихся сигналов, покажет время.
Любопытная сторона этих сигналов в том, что для проведения многих текущих исследований вовсе не требуется точно знать, что именно их порождает. Сам факт путешествия всплеска на протяжении восьмидесяти процентов возраста Вселенной открывает возможность картировать невидимое вещество в далёких областях космоса. Дальнейшие обнаружения подобных сигналов позволят учёным составить более полную картину распределения материи, которую невозможно увидеть в оптические телескопы.
Мэтью Бейлз из Суинбернского университета, один из астрофизиков, впервые открывших быстрые радиовсплески, назвал новую работу подтверждением того, насколько мощным инструментом эти сигналы служат для изучения Вселенной. По его словам, они представляют собой фундаментальный способ подсчёта количества атомов в космосе. Радиовсплески взаимодействуют с частицами, которые встречаются на их пути, и это позволяет учёным измерять массу вещества, невидимого для оптических приборов.
Сара Уэбб, астрофизик из того же университета, не участвовавшая в исследовании, сравнила быстрые радиовсплески с инструментом для подсчёта материи вдоль луча зрения — своеобразным способом оценить, сколько вещества сигналу пришлось преодолеть на пути к Земле. Она также отметила, что новое открытие указывает на возможную распространённость таких всплесков в ранней Вселенной.
Таким образом, одиночный сигнал, дошедший до нас спустя миллиарды лет, не только расширяет границы наблюдаемого, но и напоминает: самые далёкие и древние явления порой оказываются ключом к пониманию устройства мира, в котором мы живём.
