Уже более десяти лет так называемые быстрые радиовсплески (FRB) озадачивают ученых. Эти сверхкороткоживущие яркие вспышки радиоволн в небе случаются постоянно, но никто пока не знает, что их вызывает, сообщает Live Science.
Хотя FRB до сих пор остаются загадкой, новые наблюдения этого странного явления могут помочь астрономам узнать больше о наших галактических окрестностях. В новом исследовании, представленном на пресс-конференциях 241 заседания Американского астрономического общества, группа астрономов из Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology) сообщила, что они измерили массу нашего Млечного Пути с помощью FRB и обнаружили, что наша галактика легче, чем ожидалось.
Астрономы Калифорнийского технологического института построили обсерваторию Deep Synoptic Array (DSA) — набор из 110 радиоантенн, расположенных в долине Оуэнс в Центральной Калифорнии — для более точных измерений FRB.
Их цель состояла в том, чтобы определить местонахождение на небе каждого наблюдаемого ими FRB, чтобы понять, откуда возникают эти импульсы. Задача требует очень сложного решения, так как процесс сравним с поиском монеты на поверхности Луны.
В то же время массив должен охватывать большую часть неба, чтобы иметь надежду обнаружить очень короткие вспышки. Съемка большого участка неба требует обработки большого количества данных, поэтому компьютеры массива обрабатывают 24 гигабайта в секунду. Это далеко за пределами возможностей большинства компьютеров, с которыми мы взаимодействуем.
В долгосрочной перспективе астрономы надеются построить еще более совершенную обсерваторию FRB под названием DSA-2000 — массив из двух тысяч радиоантенн — в пустыне Невада. Но даже DSA является мощным инструментом наблюдения за FRB.
Сейчас DSA является ведущим в мире инструментом для этой цели. Только в 2022 году, в первый год работы, DSA-110 помог астрономам определить точное местоположение 30 FRB. Возможность точного определения местоположения событий особенно важна, так как позволяет понять природу их происхождения.
Астроном Калифорнийского технологического института Викрам Рави.
И эти наблюдения не только дают астрономам ключ к разгадке тайны FRB, но и раскрывают невидимую материю вокруг нас.
Как оказалось, более 80% барионной материи — не темной материи, а на самом деле такой материи из которой состоим мы — невидимы в соседней вселенной, — говорит Рави.
Эта скрытая материя действительно рассеяна, что затрудняет ее обнаружение телескопами. (Темная материя — загадочная субстанция, которую астрономы не могут видеть напрямую, но наблюдают через ее гравитационную сигнатуру в галактиках.)
По мере того как радиоволны распространяются от далеких галактик к нашим антеннам на Земле, определенные частоты волн будут задерживаться, что является показатель того, сколько материи находится между наблюдателем и FRB. Данные DSA показали, что в нашем Млечном Пути гораздо меньше нормальной материи, чем ожидали астрономы. Исследователи обнаружили, что в то время как большая часть Вселенной состоит примерно из 16% обычной материи и 84% темной материи, в нашем Млечном Пути менее 10% обычной материи и более 90% темной материи.
Эти неожиданные могут намекать на бурное прошлое нашей галактики.
Эти результаты убедительно подтверждают сценарии, предсказанные моделированием формирования галактик, в которых процессы обратной связи выбрасывают вещество из гало галактик, — говорит Рави.
Эти процессы являются «фундаментальными для образования галактик, когда материя циклически выбрасывается из них», —добавляет он.
Это только первый год наблюдений с массива радиотелескопов DSA, который будет запущен в феврале 2022 года. Обсерватория все еще вводится в эксплуатацию, и в новом обзоре участвуют только 63 из 110 антенн.
Исследование ученых было принято к публикации в The Astrophysical Journal и доступно на сервере препринтов arXiv.org.
