Команда астрономів відстежила сплеск під назвою FRB 20190208A до далекої галактики, з якої він походить — і виявила крихітну, тьмяну карликову галактику, розташовану більш ніж на півдорозі до краю спостережуваного Всесвіту.
Це дуже незвичне місце для одного з цих загадкових сигналів, що підтверджує — вони набагато складніші, ніж ми поки розуміємо.
“Більшість галактик, з яких надходять швидкі радіосплески, є масивними та такими, що активно формують зірки. Це може свідчити, що більшість FRB утворюються магнетарами, які виникають внаслідок колапсу ядер наднових”, — розповів астроном Данте Г’юїтт з Амстердамського університету виданню ScienceAlert.
“Але тьмяність галактики-хоста FRB 20190208A свідчить про те, що це одна з найменш масивних галактик, з яких коли-небудь надходили FRB — і це стало справжнім сюрпризом!”
Швидкі радіосплески залишаються загадкою космосу. Це потужні спалахи радіохвиль, які тривають лише кілька мілісекунд, але за цей короткий час випромінюють стільки ж енергії, скільки 500 мільйонів Сонць.
Більшість із них виникають лише раз, хаотично, що робить їхнє прогнозування практично неможливим, а відстеження джерел — надзвичайно складним. Водночас деякі FRB повторюються, генеруючи сигнали знову і знову — іноді випадково, іноді за певним графіком. Такі джерела легше вивчати, оскільки астрономи можуть спостерігати за ними у режимі реального часу.
Ми досі не маємо чіткого розуміння, що саме спричиняє ці сплески. Зростає кількість доказів, що принаймні частково їх можуть породжувати магнетари, але різноманітність FRB свідчить про те, що історія значно складніша. Вивчення місць їхнього походження — один зі способів заповнити прогалини.
Це привело вчених до FRB 20190208A — повторюваного сплеску, вперше виявленого у лютому 2019 року. Г’юїтт та його колеги використовували радіотелескопи для спостережень за цим джерелом упродовж 65,6 години. У період з лютого 2021 до серпня 2023 року вони зафіксували ще два сплески з цього ж місця.
Це дало змогу точно визначити його розташування на небі. Потім вчені використали оптичні телескопи, щоб детально роздивитися галактику, з якої походить сигнал.
Швидкий радіосплеск простягнувся до найнеочікуванішого місця
Карликова галактика Sculptor розташована всього за 300 000 світлових років. Уявіть, як складно побачити щось настільки тьмяне на відстані мільярдів світлових років. (ESO/Digitized Sky Survey 2)
“Перші спроби ідентифікації галактики-хоста не дали результатів. Ми були трохи спантеличені”, — зазначив Г’юїтт.
“Є кілька можливих пояснень такого випадку, але FRB без видимого джерела трапляються рідко, оскільки зазвичай вони походять із масивних галактик. Але коли ми побачили знімки з телескопа Gran Telescopio Canarias, це був дуже хвилюючий момент — ‘Ого! Подивіться! Там справді є тьмяна пляма саме в тій точці, звідки надходять сплески!'”
Карликові галактики важко помітити, і відстань лише ускладнює цю задачу. Через тьмяність цієї галактики вчені не змогли точно визначити відстань до неї. Але, аналізуючи, як радіосигнал FRB розсіювався під час подорожі космосом, вчені дійшли висновку, що світлу могло знадобитися близько 7 мільярдів років, щоб досягти нас.
Це означає, що FRB 20190208A може бути одним із найвіддаленіших зафіксованих FRB, і це вже саме по собі вражає. Але ще цікавішим є сам факт, що він походить із крихітної галактики.
“Ця галактика-хост, ймовірно, у 10-100 разів тьмяніша за більшість інших галактик-хостів FRB, можливо, порівнянна з Магеллановими Хмарами”, — зазначив Г’юїтт.
“Природно, що такі карликові галактики не містять багато зірок. Тож виявлення FRB у такій галактиці може свідчити про особливі умови навколишнього середовища (наприклад, низьку металічність), які сприяють утворенню певних джерел FRB.”
На сьогодні вчені змогли локалізувати лише невелику частину FRB. Цікаво, що більше повторюваних FRB походять саме з карликових галактик, ніж одноразові сплески. Це може бути статистичним зсувом, або ж свідчити про те, що умови в карликових галактиках якимось чином сприяють утворенню повторюваних FRB.
Карликові галактики відомі як середовище для формування наймасивніших зірок у Всесвіті через їхню низьку металічність. Коли такі зорі гинуть, вони вибухають у вигляді наднових, а їхні ядра перетворюються на сильно намагнічені нейтронні зорі — магнетари.
“Виявлення повторюваних FRB у карликових галактиках може вказувати на зв’язок між такими сплесками та надмасивними зорями”, — зазначив Г’юїтт. “Це навіть трохи поетично — наймасивніші зорі помирають, породжуючи найпотужніші вибухи у Всесвіті, а потім їхні залишки продовжують кричати у безодню, створюючи FRB.”
Хоча розгадати цю таємницю повністю ще не вдалося, ми поступово наближаємось до відповіді. Саме такі відкриття крок за кроком наближають нас до розуміння природи цих потужних вибухів у небі.
Дослідження команди було опубліковано в журналі The Astrophysical Journal Letters.
