Самый далекий быстрый радиовсплеск (FRB) из когда-либо обнаруженных. Это также один из самых энергичных
С помощью Очень большого телескопа (VLT) Европейской южной обсерватории был обнаружен самый далекий из когда-либо зафиксированных на сегодняшний день быстрых радиовсплесков (FRB). Он получил название FRB 20220610A и был порожден далеким всплеском космических радиоволн длительностью менее миллисекунды.
Первоначально открытие было сделано в июне прошлого года радиотелескопом ASKAP в Австралии и на 50% побило предыдущий рекорд расстояния, установленный для FRB, обнаруженных с помощью этой структуры. Теперь с помощью VLT удалось найти его источник - галактику, удаленную от нас на целых восемь миллиардов световых лет. Это самая старая и самая удаленная из обнаруженных на сегодняшний день галактик-источников FRB, вероятно, находящаяся в небольшой группе сливающихся галактик.
Этот FRB также является одним из самых энергичных из когда-либо наблюдавшихся: за ничтожную долю секунды он испустил энергию, эквивалентную излучению нашего Солнца за 30 лет.
Предел обнаружения
Для изучения этого конкретного события исследователи использовали данные, полученные с помощью приборов FORS2 (FOcal Reducer low dispersion Spectrograph 2), X-shooter и HAWK-I (High Acuity Wide-field K-band Imager), установленных на VLT. В исследовании также использовались данные обсерватории Кек на Гавайях. Первое исследование было получено с австралийского радиотелескопа ASKAP, работающего под управлением CSIRO.
Этот результат представляет собой предел возможностей, достижимых сегодня с помощью телескопов. Для обнаружения еще более старых и далеких вспышек и идентификации их источников необходимо дождаться появления радиотелескопов будущего поколения. В частности:
Square Kilometre Array (SKA), строящийся в Австралии и ЮАР. Он сможет обнаружить тысячи FRB, в том числе и очень далекие, не поддающиеся обнаружению с помощью современных приборов.
Чрезвычайно большой телескоп (ELT) ESO, строящийся в пустыне Атакама в Чили. Телескоп, управляемый ESO, будет иметь 39-метровую антенну, позволяющую изучать галактики, в которых происходят еще более далекие вспышки FRB 20220610A.
Почему FRB так важны?
Существующие методы оценки массы Вселенной дают противоречивые ответы, что ставит под сомнение стандартную космологическую модель. Райан Шеннон, профессор Технологического университета Суинберна (Австралия) и соавтор исследования, пояснил:
"Мы считаем, что недостающая материя скрывается в пространстве между галактиками, но она может быть настолько горячей и диффузной, что ее невозможно увидеть с помощью обычных методов. Быстрые радиовспышки позволяют обнаружить это ионизированное вещество. Даже в почти идеально пустом пространстве они "видят" все электроны, и это позволяет измерить, сколько вещества находится между галактиками".
Поэтому обнаружение далеких FRB имеет решающее значение для точного измерения недостающей материи во Вселенной. В 2020 году австралийский астроном Жан-Пьер Маккарт, ныне покойный, показал, что чем дальше от галактики находится быстрая радиовспышка, тем больше диффузного газа она может обнаружить между галактиками. В настоящее время эта зависимость известна как зависимость Маккара.
Некоторые недавние быстрые радиовспышки, по-видимому, не соответствовали этому соотношению. Однако измерения события FRB 20220610A подтверждают, что зависимость Маккарта применима более чем к половине известной Вселенной, поскольку этот FRB исходит от источника, удаленного от нас на 8 млрд. световых лет.
Это подтверждает, что FRB могут быть использованы для измерения недостающей материи между галактиками, предоставляя новый способ "взвешивания" Вселенной.