Понедельник, 4 марта, 2024
ДомойКосмосБеспрецедентное открытие: странное «капельное» происхождение загадочных рекордных радиовсплесков

Беспрецедентное открытие: странное «капельное» происхождение загадочных рекордных радиовсплесков

- Advertisement -

Астрономы проследили самый мощный и далекий быстрый радиовсплеск (FRB) до редкого скопления взаимодействующих галактик, ставя под сомнение существующие модели происхождения FRB и предполагая связь с плотной галактической средой. (Концепция художника.) Фото: SciTechDaily.com

Космический телескоп «Хаббл» обнаружил любопытное место рождения рекордного взрыва.

  • Быстрый радиовсплеск (FRB) — самый мощный и самый далекий на сегодняшний день.
  • Астрономы обнаружили, что FRB зародился не в одной галактике, а в группе галактик, находящихся на пути к возможному слиянию

Летом 2022 года астрономы обнаружили самый мощный быстрый радиовсплеск (FRB), когда-либо наблюдавшийся. И исходя из места, которое датируется на полпути назад к Большой взрывэто также был самый дальний известный FRB, обнаруженный на сегодняшний день.

Теперь астрономы под руководством Северо-Западный университет определили место рождения необычного объекта — и это действительно довольно любопытно.

Использование изображений из НАСА‘s Космический телескоп Хабблисследователи проследили, что ФРБ не один галактика, но группа по крайней мере Семь галактики. Кажется, что галактики в коллекции взаимодействуют друг с другом — возможно, даже на пути к потенциальному слиянию. Такие группы галактик редки и, возможно, привели к условиям, которые вызвали FRB.

Неожиданное открытие может поставить под сомнение научные модели того, как производятся FRB и что их производит.

Изображение родительской галактики исключительно мощного быстрого радиовсплеска FRB 20220610A, полученное космическим телескопом Хаббл. Чувствительность и резкость Хаббла позволяют обнаружить компактную группу из нескольких галактик, которые, возможно, находятся в процессе слияния. Они существовали, когда Вселенной было всего 5 миллиардов лет. FRB 20220610A была впервые обнаружена 10 июня 2022 года австралийским радиотелескопом ASKAP в Западной Австралии. Очень Большой Телескоп Европейской Южной Обсерватории в Чили подтвердил, что FRB прибыл из далекого места. Авторы и права: НАСА, ЕКА, STScI, Алекса Гордон (Северо-Западный регион)

«Без изображений Хаббла по-прежнему оставалось бы загадкой, возник ли этот FRB из одной монолитной галактики или из какого-то типа взаимодействующей системы», — сказала Алекса Гордон из Northwestern, возглавлявшая исследование. «Именно такие условия — эти странные — подталкивают нас к лучшему пониманию тайны FRB».

Гордон представил это исследование во время 243-го собрания Американского астрономического общества в Новом Орлеане, штат Луизиана. «Выявление окружения самого дальнего быстрого радиовсплеска с помощью космического телескопа Хаббл» 9 января в рамках сессии «Явления высоких энергий и их происхождение».

Гордон учится в аспирантуре по астрономии в Вайнбергском колледже искусств и наук Северо-Западного университета, где ее консультирует соавтор исследования Вэнь-Фай Фонг, доцент кафедры физики и астрономии. Фонг и Гордон также являются членами Центра междисциплинарных исследований и исследований в области астрофизики (CIERA).

Рождение из капли?

Вспыхивающие и исчезающие в течение миллисекунд, FRB представляют собой короткие мощные радиовзрывы, которые за один быстрый всплеск генерируют больше энергии, чем наше Солнце излучает за целый год. А рекордный FRB (получивший название FRB 20220610A) оказался еще более экстремальным, чем его предшественники.

Он не только был в четыре раза более энергичным, чем более близкие FRB, но и считался самым далеким из когда-либо обнаруженных FRB. Когда возникла FRB 20220610A, Вселенной было всего 5 миллиардов лет. (Для сравнения: возраст Вселенной сейчас 13,8 миллиардов лет.)

Изображение родительской галактики исключительно мощного быстрого радиовсплеска FRB 20220610A, полученное космическим телескопом Хаббл. Чувствительность и резкость Хаббла позволяют обнаружить компактную группу из нескольких галактик, которые, возможно, находятся в процессе слияния. Они существовали, когда Вселенной было всего 5 миллиардов лет. FRB 20220610A была впервые обнаружена 10 июня 2022 года австралийским радиотелескопом ASKAP в Западной Австралии. Очень Большой Телескоп Европейской Южной Обсерватории в Чили подтвердил, что FRB прибыл из далекого места. Авторы и права: НАСА, ЕКА, STScI, Алекса Гордон (Северо-Западный регион)

В ранних наблюдениях вспышка, по-видимому, возникла вблизи неопознаваемой аморфной капли, которая, по первоначальному мнению астрономов, представляла собой либо одиночную галактику неправильной формы, либо группу из трех далеких галактик. Но, с другой стороны, четкие изображения Хаббла теперь позволяют предположить, что это пятно может состоять как минимум из семи галактик, находящихся невероятно близко друг к другу. На самом деле галактики расположены так близко друг к другу, что все они могли бы поместиться внутри нашей собственной. Млечный Путь.

«Есть некоторые признаки того, что члены группы «взаимодействуют»», — сказал Фонг. «Другими словами, они могут торговать материалами или, возможно, находиться на пути к слиянию. Эти группы галактик (так называемые компактные группы) представляют собой невероятно редкую среду во Вселенной и являются самыми плотными структурами галактического масштаба, о которых мы знаем».

«Это взаимодействие может спровоцировать всплески звездообразования», — сказал Гордон. «Это может указывать на то, что прародитель FRB 20220610A связан с довольно недавней популяцией звезд, что соответствует тому, что мы узнали от других FRB».

«Несмотря на сотни событий FRB, обнаруженных на сегодняшний день, лишь часть из них была привязана к родительским галактикам», — сказал соавтор исследования Юксин (Вик) Донг, аспирант Национального научного фонда, доктор астрономии. студент лаборатории Фонга и член CIERA. «В этой небольшой группе лишь немногие прибыли из плотной галактической среды, но ни одна из них никогда не была замечена в такой компактной группе. Так что место его рождения действительно редкое».

Загадочные взрывы

Хотя астрономы обнаружили до 1000 FRB с момента их первого открытия в 2007 году, источники ослепительных вспышек остаются неопределенными. Хотя астрономам еще предстоит достичь консенсуса относительно возможных механизмов, лежащих в основе FRB, они в целом согласны с тем, что FRB должен включать в себя компактный объект, такой как черная дыра или нейтронная звезда.

Раскрыв истинную природу FRB, астрономы смогли узнать не только о загадочных явлениях, но и об истинной природе самой Вселенной. Когда радиоволны от FRB наконец достигают наших телескопов, они уже миллиарды лет путешествуют из далекой ранней Вселенной. Во время этой межвселенной одиссеи они по пути взаимодействуют с материалами.

«Радиоволны, в частности, чувствительны к любому материалу, попадающему на линию прямой видимости — от местоположения FRB до нас», — сказал Фонг. «Это означает, что волны должны пройти через любое облако материала вокруг места FRB, через принимающую его галактику, через Вселенную и, наконец, через Млечный Путь. По временной задержке самого сигнала FRB мы можем измерить сумму всех этих вкладов».

Чтобы продолжать исследовать FRB и их происхождение, астрономам необходимо обнаружить и изучить больше из них. А поскольку технология постоянно становится все более чувствительной, говорит Гордон, новые обнаружения — возможно, даже захват невероятно слабых FRB — не за горами.

«Имея большую выборку удаленных FRB, мы можем начать изучать эволюцию FRB и их свойств-хозяев, соединяя их с более близкими и, возможно, даже начать выявлять более странные популяции», — сказал Донг.

«В ближайшем будущем эксперименты с FRB повысят их чувствительность, что приведет к беспрецедентному росту числа FRB, обнаруженных на этих расстояниях», — сказал Гордон. «Астрономы скоро узнают, насколько особенной была среда этого FRB».

Справка: «Быстрый радиовсплеск в компактной группе галактик на я ~ 1» Алекса С. Гордон, Вэнь-Фай Фонг, Сунил Симха, Юксин Донг, Чарльз Д. Килпатрик, Адам Т. Деллер, Стюарт Д. Райдер, Тарране Эфтехари, Марцин Гловацки, Лахлан Марнох, Август Р. Мюллер, Аня Э. Ньюджент, Антонелла Палмесе, Дж. Ксавье Прочаска, Марк Рафельски, Райан М. Шеннон и Николас Техос, 17 ноября 2023 г., Астрофизика > Астрофизика галактик.
arXiv:2311.10815

Исследование было поддержано Национальным научным фондом (номера наград AST-1909358, AST-2047919 и AST-2308182), Фондом Дэвида и Люсиль Паккард, Фондом Альфреда П. Слоана, Исследовательской корпорацией по развитию науки и НАСА (номер награды). ГО-17277). Астрономы впервые обнаружили FRB 20220610A с помощью австралийского радиотелескопа Pathfinder Square Kilometer Array Array в Западной Австралии, а затем подтвердили его происхождение с помощью телескопа Европейской южной обсерватории. Очень Большой Телескоп в Чили.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме