Швидкий, таємничий радіовибух, який подорожував 8 мільярдів років, щоб досягти Землі

Підпишіться на наукову розсилку Wonder Theory від CNN. Досліджуйте всесвіт із новинами про захоплюючі відкриття, наукові досягнення тощо.

CNN
—

Астрономи виявили таємничий сплеск радіохвиль, якому знадобилося 8 мільярдів років, щоб досягти Землі. Швидкий радіосплеск є одним із найдальших і найенергетичніших вибухів, які коли-небудь спостерігалися.

Швидкі радіосплески, або FRB, є інтенсивними мілісекундними сплесками радіохвиль невідомого походження. Перший FRB був виявлений у 2007 році, і з тих пір сотні цих швидких космічних спалахів були виявлені з віддалених точок у Всесвіті.

Згідно з дослідженням, опублікованим у четвер у журналі, вибух, який отримав назву FRB 20220610A, тривав менше мілісекунди, але за цю частку миті він вивільнив енергію, еквівалентну викидам енергії нашого Сонця за 30 років. наук.

Багато FRB випромінюють надзвичайно яскраві радіохвилі, які тривають лише кілька мілісекунд, перш ніж зникнути, що ускладнює спостереження FRB.

Радіотелескопи допомогли астрономам відстежити ці швидкі космічні спалахи, в тому числі радіотелескопи ASKAP, розташовані в районі Вагарі-Ямаджі в Західній Австралії. Астрономи використовували ASKAP, щоб виявити швидкі радіоспалахи в червні 2022 року та визначити, де вони виникли.

«Використовуючи ряд (радіо) антен ASKAP, ми змогли точно визначити джерело вибуху», — сказав у заяві доктор Стюарт Райдер, співавтор дослідження та астроном з Університету Маккуорі в Австралії. «Потім ми використали Дуже Великий Телескоп Європейської Південної Обсерваторії в Чилі для пошуку галактики-джерела, і виявили, що вона старша і (більш віддалена), ніж будь-який інший FRB, знайдений досі, і, ймовірно, входить до невеликої групи галактик, що зливаються».

Дослідницька група відстежила вибух до того, що, здається, є групою з двох або трьох галактик, які перебувають у процесі злиття, взаємодії та формування нових зірок. Цей результат узгоджується з сучасними теоріями, які припускають, що швидкі радіосплески можуть надходити від магнітарів або високоенергетичних об’єктів, створених вибухами зірок.

Вчені вважають, що швидкі радіосплески можуть бути унікальним методом, який можна використовувати для «зважування» Всесвіту шляхом вимірювання речовини між галактиками, доля яких залишається невідомою.

«Якщо ми порахуємо кількість природної матерії у Всесвіті — атомів, з яких ми всі складаємося, — більше половини того, що має бути там сьогодні, бракує», — сказав Райан Шеннон, співавтор дослідження та професор Університету Свінберна. . Technology Australia, у заяві. «Ми вважаємо, що зникла речовина ховається в міжгалактичному просторі, але вона може бути настільки гарячою та розсіяною, що її неможливо побачити за допомогою звичайних методів».

Поки що результати сучасних методів, які використовуються для оцінки маси Всесвіту, не узгоджуються один з одним, що свідчить про те, що масштаб усього Всесвіту не включений.

«Швидкі радіосплески сприймають цей іонізований матеріал», — сказав Шеннон. «Навіть у майже повністю порожньому космосі вони можуть бачити всі електрони, і це дозволяє нам вимірювати кількість речовини, яка існує між галактиками».

Цей метод використання швидких радіосплесків для виявлення відсутньої матерії продемонстрував Покійний австралійський астроном Жан-П’єр Маккварт у 2020 році.

“JP показав, що чим (далі) швидкий радіосплеск, тим більше міжгалактичний газ, який він виявляє, розповсюджується. Тепер це відомо як залежність Маккварта, – сказав Райдер. – Деякі нещодавні швидкі радіосплески, здається, порушили це відносини.
Наші вимірювання підтверджують, що зв’язок Маккварта поширюється на межі половини відомого Всесвіту.

Майже 50 швидких радіосплесків було відстежено до місць їх походження, близько половини з яких було знайдено за допомогою ASKAP.

«Хоча ми досі не знаємо, що викликає ці масивні спалахи енергії, стаття підтверджує, що швидкі радіоспалахи є звичайними явищами у Всесвіті, і що ми зможемо використовувати їх для виявлення міжгалактичної матерії та кращого розуміння структури галактик. .” Всесвіт, — сказала Шеннон.

Астрономи сподіваються, що майбутні радіотелескопи, які зараз будуються в Південній Африці та Австралії, дозволять виявляти тисячі швидких радіосплесків на великих відстанях.

«Той факт, що швидкі радіосплески настільки поширені, також дивує», — сказав Шеннон. «Це показує, наскільки багатообіцяючою може бути ця галузь, тому що ви не просто зробите це за 30 сплесків, ви можете зробити це за 30 000 сплесків, створити нову карту структури Всесвіту та використовувати її, щоб відповісти на великі питання». «Про космологію».