«Джеймс Уэбб» определил источник самого далекого быстрого радиовсплеска

Быстрые радиовсплески — это короткие и очень мощные импульсы радиоизлучения, которые приходят из далеких галактик и длятся всего несколько миллисекунд. Происхождение быстрых радиовсплесков до сих пор точно не установлено. Одна из гипотез связывает их со слияниями нейтронных звезд, другая — с молодыми магнетарами, нейтронными звездами с очень сильным магнитным полем.

Что такое пульсары и как работают «маяки Вселенной

FRB 20240304B зарегистрировал радиотелескоп MeerKAT 4 марта 2024 года. По самому радиосигналу астрономы поняли, что всплеск пришел с огромного расстояния, но точно определить его можно было только по галактике, где он произошел. Координаты всплеска были известны достаточно точно, однако крупнейшие наземные телескопы не увидели в этом месте никакой галактики.

Тогда исследователи обратились к «Джеймсу Уэббу». Его камера NIRCam разглядела в месте всплеска очень тусклую галактику, а спектрограф NIRSpec измерил ее красное смещение — 2,148. Чем дальше от нас находится галактика, тем сильнее расширение Вселенной растягивает идущий от нее свет и смещает его в красную область спектра. По этому смещению астрономы определили, что FRB 20240304B произошел примерно через 3 млрд лет после Большого взрыва.

Все о телескопе «Джеймс Уэбб»: от запуска до первых открытий и снимков

Сама галактика тоже удивила исследователей. Они ожидали увидеть крупную галактику с большим количеством звезд, а обнаружили карликовую — в тысячу раз менее массивную. Звезды в ней активно рождаются, и по темпам звездообразования ученые предполагают, что большая часть звездного населения могла сформироваться всего за последние 30 млн лет.

Если большая часть звезд в этой галактике сформировалась всего за последние 30 млн лет, то версия со слиянием нейтронных звезд становится менее убедительной. Двум нейтронным звездам обычно нужны миллиарды лет, чтобы постепенно сблизиться и столкнуться. У FRB 20240304B такого запаса времени, скорее всего, не было. Вероятнее всего, виновником всплеска был молодой магнетар. Он образуется после взрыва массивной звезды и может дать радиовсплеск вскоре после этого. 

По пути к Земле сигнал FRB 20240304B прошел через два скопления галактик. По изменениям радиосигнала астрономы обнаружили ранее неизвестное скопление примерно в 3,5 млрд световых лет от нас и определили, что сигнал также прошел через расположенное гораздо ближе скопление Девы.

Фото: NASA, ESA, CSA, STScI, T. Nanayakkara (USYD).