Ученые отмечали в четверг новаторское астрономическое открытие, которое, по их словам, может проложить путь для картирования внешних границ вселенной.
Команда международных астрономов, возглавляемая Австралией, впервые определила точный источник мощного одноразового всплеска космических радиоволн.
Они определили его в огромную галактику, находящуюся за миллиарды световых лет, со свойствами, которые разрушают то, что ученые ранее думали, что они знали о формировании таинственных быстрых радиовсплесков (FRB).
«Этот результат очень ожидаем в астрономическом сообществе», - сказал Кейси Лоу, астроном из Калифорнийского университета в Беркли, который не принимал участия в исследовании.
Результаты, опубликованные в журнале Science, являются одними из самых значительных с момента открытия в 2007 году FRB, которые вспыхивают всего за один микро снимок, но могут излучать столько же энергии за миллисекунду, сколько Солнце за 10 000 лет.
Именно то, что создает эти высокоэнергетические волны длинных волн в дальнем конце электромагнитного спектра, остается предметом интенсивных дискуссий, хотя ученые теперь соглашаются, что они происходят из далеких галактик.
С тех пор, как первый FRB был обнаружен немногим более десяти лет назад, глобальная охота нашла 85 взрывов. Большинство из них были «одноразовыми», но небольшая часть была «ретрансляторами», которые повторяются в одном и том же месте на небе.
Живое воспроизведение
В 2017 году астрономы смогли отследить источник повторяющегося всплеска, но найти одноразовый FRB стало гораздо более сложной задачей.
Не зная, где искать, команде, возглавляемой Китом Баннистером из Организации научных и промышленных исследований Содружества (CSIRO), пришлось разработать новую методологию.
«Вы можете думать об этом как о режиме воспроизведения в реальном времени, когда у нас есть компьютер, который фактически ищет FRB, поэтому он просматривал около миллиарда измерений каждую секунду, и я попытался найти тот, который содержит FRB», - сказал Баннистер.
Баннистер и его команда определили местонахождение FRB 180924 на расстоянии 3,6 миллиарда световых лет от Земли.
Это обнаружение было обнаружено на радиотелескопе CSIRO в Австралийской квадратной километровой решетке (ASKAP) в Западной Австралии.
ASKAP имеет 36 тарелочных антенн, каждая из которых достигает импульса в несколько разное время, что позволяет ученым рассчитать их происхождение.
Впервые в мире международная команда астрономов под руководством Австралии определила точное местоположение мощного одноразового всплеска космических радиоволн. Открытие было сделано с помощью нового австралийского радиотелескопа (ASKAP) в Западной Австралии. Быстрые радиосигналы длятся менее миллисекунды, что затрудняет точное определение их источника. Доктор Кейт Баннистер и его команда из CSIRO разработали новую технологию для замораживания и сохранения данных ASKAP менее чем за секунду после того, как на телескоп поступила вспышка. Эта технология использовалась для точного определения местоположения FRB 180924 в его родной галактике (DES J214425.25? 405400.81). Команда сделала карту высокого разрешения, показывающую, что взрыв произошел на окраине галактики размером с Млечный путь, на расстоянии около 3,6 миллиардов световых лет. Галактика, из которой возникла вспышка, была затем представлена тремя крупнейшими в мире оптическими телескопами-Keck, Gemini South и Very Large Telescope Европейской южной обсерватории. Причина быстрых радиовсплесков остается неизвестной, но способность определить их точное местоположение-большой скачок к разгадке этой тайны.
«Это все равно что смотреть на Землю с Луны и не только знать, в каком доме человек жил, но и на каком стуле он сидел за обеденным столом», - сказал Баннистер.
Затем команда сделала снимок галактики с помощью очень большого телескопа Европейской южной обсерватории в Чили и измерила расстояние с помощью телескопа Keck на Гавайях и телескопа Gemini South в Чили.
В то время как ранее локализованный FRB 121102 был обнаружен в галактической галактике, которая активно формировала молодые звезды, новый FRB исходит от окраины массивной галактики со старыми звездами, предполагая, что за ее создание отвечает совершенно другой двигатель.
«Первая локализация вдохновила множество моделей, основанных на магнетарах, образовавшихся при гибели массивных звезд», - говорит Лоу, модель, предсказывающая ряд свойств, подтвержденных в 12.11.02.
Магнетар-это нейтронная звезда с сильным намагничиванием, которая образуется в результате гравитационного коллапса звезды, недостаточно массивной для образования черной дыры при ее взрыве.
Но новое местоположение несовместимо со старой теорией, предполагающей наличие нескольких каналов для формирования FRB.
«Это может указывать на то, что повторяющиеся и неповторяющиеся FRB происходят из совершенно разных источников», - сказал Шрихарш Тендулкар, астроном из Университета Макгилла, который не участвовал в работе.
Быстрые радиовсплески (FRB)-это интенсивные вспышки радиоволн, которые представляют собой большую астрофизическую загадку: что их вызывает и откуда они берутся? Теперь исследователи смогли точно определить точное место взрыва, используя радиотелескоп CSIRO ASKAP в Западной Австралии, что приблизило нас к разгадке тайны. Предоставлено: Австралийская академия наук.
Весовое пространство
Новая находка также интересна по другой причине: она может помочь астрономам исследовать то, что лежит в огромных пространствах между галактиками, и приблизить нас к решению проблемы «отсутствующей материи».
Теоретические расчеты показали, что должно быть в два раза больше атомов, которые можно увидеть в звездах, что привело астрономов к предположению, что они должны содержаться в ионизированных газах в обширных пространствах, разделяющих галактики.
Так же, как свет разделяется на разные цвета, когда он проходит через призму, радиоволны рассеиваются, когда они сталкиваются с материей. В случае FRB более высокие частоты приходят первыми, а более низкие частоты-позже.
Это создает дисперсионный паттерн, и паттерн, наблюдаемый из FRB 180924, соответствовал тому, что астрономы ожидали от теории, что означает, что межгалактическое пространство действительно содержит ожидаемое количество ионизованного газа.
Двигаясь вперед, команда хотела бы локализовать тысячи, если не десятки тысяч других FRB и посмотреть на их дисперсии, чтобы создать детальную карту дальних пространств космоса.
«Это похоже на компьютерную томографию этой космической сети», - сказал соавтор Райан Шеннон из Университета Суинберн.
Если вам понравилась статья, подписывайтесь на канал, ставьте лайк, буду рад вашим комментариям!
