Быстрый радиовсплеск, отслеженный в слабой карликовой галактике

Тайна быстрых радиовсплесков (БРВ) стала еще глубже после обнаружения БРВ 20190208A, который был связан со слабой карликовой галактикой, расположенной более чем на полпути через наблюдаемую Вселенную. Это открытие ставит под сомнение существующие предположения о происхождении FRB, поскольку большинство из них связано с массивными звездообразующими галактиками.

«Большинство галактик, принимающих быстрые радиовсплески, похоже, являются массивными звездообразующими галактиками — возможно, это означает, что большинство FRB порождаются магнетарами, образовавшимися в результате коллапса ядра сверхновых», — говорит астроном Данте Хьюитт.

«Однако слабость галактики-хозяина FRB 20190208A предполагает, что это одна из наименее массивных галактик-хозяев FRB, которые мы когда-либо видели, — так что это было определенно удивительно!»

FRB — это интенсивные, миллисекундные всплески радиоволн, высвобождающие энергию, эквивалентную 500 миллионам Солнц. Большинство из них являются разовыми, но некоторые, такие как FRB 20190208A, повторяются, что облегчает их изучение.

Обнаруженный в феврале 2019 года, этот повторяющийся FRB наблюдался в течение 65,6 часа в период с 2021 по 2023 год, в течение которого он вспыхнул еще дважды. Используя радио- и оптические телескопы, астрономы определили его происхождение в слабой карликовой галактике.

«Наши первоначальные попытки определить галактику-хозяина не выявили никакого источника в месте расположения FRB. Мы были немного озадачены», — говорит Хьюитт.

Но потом, когда мы увидели изображения с Гранд Телескопио Канариас, нас охватил восторг: «О, вау! Смотрите! Там действительно есть слабое пятно прямо в том месте, откуда исходят всплески«».

Из-за слабости галактики измерение расстояния было затруднено, но дисперсия FRB указывает на время прохождения света около 7 миллиардов лет, что делает его одним из самых далеких обнаруженных FRB.

«Скорее всего, эта галактика-хозяин в 10-100 раз слабее подавляющего большинства других галактик-хозяев FRB, возможно, наравне с Магеллановыми облаками», — отметил Хьюитт. Карликовые галактики с низкой металличностью, как известно, содержат массивные звезды, которые заканчивают свое существование в сверхновых с коллапсом ядра, оставляя после себя магнетары.

«Обнаружение повторяющихся FRB-источников в карликовых галактиках, таким образом, потенциально связывает эти повторяющиеся FRB-источники с массивными звездами-предшественниками», — пояснил Хьюитт.

«Это немного поэтично. Когда самые массивные звезды умирают, они производят одни из самых энергичных взрывов во Вселенной; а затем, возможно, остатки этих взрывов продолжают кричать в пустоту, неоднократно производя FRB».

Это открытие подчеркивает необходимость использования точных радиомассивов и глубоких оптических изображений, чтобы надежно связать FRB с галактиками-хозяевами.

«История FRB 20190208A говорит нам о том, что для надежного связывания FRB с галактикой-хозяином нам иногда требуется как очень точное определение местоположения с помощью радиомассивов, так и очень глубокая визуализация с помощью самых больших оптических телескопов, которые есть в нашем распоряжении», — сказал Хьюитт.

Хотя тайна FRB остается неразгаданной, подобные находки приближают нас к пониманию этих космических явлений».

Это открытие имеет далеко идущие последствия для нашего понимания механизмов, лежащих в основе быстрых радиовсплесков. Тот факт, что FRB 20190208A расположен в карликовой галактике, ставит под сомнение теорию о том, что все FRB возникают в массивных звездообразующих галактиках и, следовательно, связаны с определенным типом магнетаров. Возможно, существуют различные пути образования магнетаров, приводящие к FRB, или же существует совершенно другой механизм, который мы еще не открыли.

Дальнейшие исследования, направленные на поиск FRB в различных типах галактик, помогут нам лучше понять разнообразие этих явлений. Тщательное изучение галактик-хозяев, включая их металличность, скорость звездообразования и массу, позволит выявить закономерности и связи, которые прольют свет на происхождение FRB.

Кроме того, необходимо продолжать совершенствовать методы локализации FRB. Объединение данных радио- и оптических телескопов, как в случае с FRB 20190208A, имеет решающее значение для точной идентификации галактик-хозяев. Разработка более чувствительных и точных инструментов позволит нам обнаруживать FRB в более отдаленных и слабых галактиках, расширяя нашу выборку и предоставляя больше данных для анализа.

Разгадка тайны быстрых радиовсплесков — это сложная, но захватывающая задача. Каждое новое открытие, подобное обнаружению FRB 20190208A, приближает нас к пониманию этих загадочных космических явлений и расширяет наше представление о Вселенной.