Радіосплеск у давно мертвій галактиці спантеличив астрономів

Швидкий радіосплеск у давно мертвій галактиці спантеличив астрономів. Результат кидає виклик існуючим теоріям, які пов’язують походження таких сплесків з явищами зореутворення в галактиках.

Швидкі радіосплески є загадковими явищами, оскільки їх деталі дуже важко розібрати, а усі спостереження на сьогоднішній день були суперечливими.

Згідно з новою статтею, опублікованою в The Astrophysical Journal Letters, астрономи додали ще одну частину головоломки, виявивши сплеск, який походить із мертвої галактики, яка більше не створює нових зірок.

Швидкий радіосплеск – це раптовий вибух радіочастотного випромінювання, який надходить з глибин космосу і триває лише кілька мікросекунд.

На сьогоднішній день астрономи спостерігали понад тисячу з них; деякі надходять із джерел, які постійно випромінюють такі сплески, тоді як інші вибухають один раз і замовкають.

Теоретично, такий раптовий викид енергії може зʼявитись, коли щось знищується. Але існування повторюваних джерел припускає, що принаймні деякі з них випромінює об’єкт, який пережив таку подію.

Це призвело до зосередження уваги на компактних об’єктах, таких як нейтронні зірки та чорні діри, особливо на класі нейтронних зірок, званих магнетарами, як на ймовірні джерела. Лише близько 3% сплесків є повторюваними.

Те, що багато сплесків взагалі не повторюються, свідчить про те, що умови, які їх створюють, можуть знищити їх джерело.

Це узгоджується з бліцаром — дивною астрономічною подією, спричиненою раптовим колапсом надто масивної нейтронної зірки. Подія викликана попереднім злиттям двох нейтронних зірок; це створює нестабільну проміжну нейтронну зірку, яка утримується від негайного колапсу завдяки своєму швидкому обертанню.

На початку цього місяця рідкісний спалах дав ознаки того, що радіосплески виникають поблизу зірки та що вони мають спільну особливість з випромінюванням пульсарів, іншого підтипу нейтронних зірок.

Ці явища представляють особливий інтерес, оскільки їх можна використовувати як зонди для вивчення великомасштабної структури Всесвіту.

Саме з цією метою Келвін Леунг, постдоктор Каліфорнійського університету в Берклі, збирав дані канадського інструменту CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment).

CHIME був створений для інших спостережень, але чутливий до багатьох довжин хвиль, які утворюють радіосплеск. На відміну від більшості радіотелескопів, які фокусуються на невеликих точках на небі, CHIME сканує величезну область, дозволяючи виділяти сплески, навіть якщо вони майже ніколи не трапляються в одному місці двічі.

Леунг зміг об’єднати дані з кількох різних телескопів, щоб звузити ймовірне положення повторюваного радіосплеска, вперше виявленого в лютому 2024 року, розташованого в сузір’ї Малої Ведмедиці. Коли він і його співробітники з CHIME ще більше уточнили точність місцезнаходження шляхом усереднення багатьох спалахів від сплесків, вони виявили, що цей сплеск виник на околиці давно мертвої далекої галактики. Це дає ключ до гіпотези магнетара, бо чому б мертва галактика, в якій не утворюються нові зірки, містила в собі магнетар?

Це перший раз, коли сплеск було знайдено в такому місці. Наразі CHIME має дві онлайн-аутригерні радіоматриці — телескопи-супутники оригінальної радіоматриці CHIME у Британській Колумбії. Третій масив буде запущено цього тижня в Північній Каліфорнії, і, за словами Леунга, він повинен дозволити астрономам набагато точніше визначати джерела FRB, включно з цим.

“Цей результат ставить під сумнів існуючі теорії, які пов’язують походження сплесків з явищами зореутворення в галактиках”, – сказав співавтор Вішвангі Шах, аспірант Університету Макгілла.

За його словами, джерело може бути в кульовому скупченні, щільній області старих, мертвих зірок поза галактикою. Якщо це буде підтверджено, сплеск 20240209A стане лише другим швидким радіосплеском, пов’язаним із глобулярним кластером.