Космос передал "привет" из далекого прошлого: ученые зафиксировали загадочный сигнал

Астрономы зафиксировали самый отдаленный из быстрых радиовсплесков — загадочных коротких импульсов радиоволн, природу которых наука до сих пор не может окончательно объяснить. Сигнал получил обозначение FRB 20240304B и был излучен во времена, когда Вселенной было всего около 3 миллиардов лет.

О результатах международного исследования, опубликованного в журнале Science.

Сам всплеск продолжался лишь около одной тысячной секунды, однако его сигнал преодолел примерно 80% истории Вселенной, прежде чем добраться до Земли.

«Интерес к быстрым радиовсплескам заключается в том, что мы не знаем, что именно их порождает», — объяснила ведущий автор исследования Маниша Калеб из Сиднейского университета.

Быстрые радиовсплески, или FRB, – это очень мощные, но очень короткие импульсы радиоизлучения из далекого космоса. Они появляются неожиданно и обычно длятся лишь доли секунды, поэтому установить их точное происхождение сложно.

Источник был найден в крошечной галактике

FRB 20240304B была обнаружена в марте 2024 года с помощью южноафриканского радиотелескопа MeerKAT.

Сначала астрономы пытались найти галактику-источник с помощью наземных телескопов, однако ничего не увидели. В то время к наблюдениям привлекли космический телескоп James Webb.

Ученые ожидали выявить большую развитую галактику с большим количеством звезд, однако нашли небольшую карликовую галактику, в которой активно формируются новые звезды.

Ее масса оказалась примерно в тысячу раз меньше, чем предполагали исследователи. Кроме того, галактика очень молода: около 90% ее звездной массы сформировалось только за последние 30 миллионов лет.

Источником мог быть магнетарий

Это открытие усилило версию о том, что источником быстрого всплеска мог быть магнетарь – особый тип нейтронной звезды с чрезвычайно мощным магнитным полем.

Другая возможная модель происхождения FRB предполагает столкновение двух нейтронных звезд. Однако такие объекты могут вращаться друг вокруг друга миллиарды лет перед столкновением, поэтому для столь молодой галактики этот сценарий выглядит менее вероятным.

Магнетары, в свою очередь, способны формироваться и высвобождать огромное количество магнитной энергии в течение нескольких миллионов лет.

Однако окончательно подтвердить природу таких сигналов астрономы пока не могут. По словам ученых, существует около сотни разных моделей, пытающихся объяснить происхождение FRB.

Сигнал помог «подсветить» Вселенную

Быстрые радиовсплески ценны не только из-за загадочного происхождения. Они также могут помочь астрономам исследовать вещество между галактиками.

При движении сквозь ионизированный газ низкочастотные волны FRB замедляются сильнее высокочастотных. Поэтому по изменениям сигнала можно определять свойства вещества, через которое он прошел.

В случае FRB 20240304B сигнал прошел через несколько крупных космических структур. В частности, он помог выявить группу галактик примерно в 3,5 млрд световых лет от Земли, а также оставил след прохождения из-за скопления Девы — ближайшей к нам подобной структуры.

Исследователи отмечают, что сегодня известно лишь около сотни быстрых радиосплесков с точно установленными галактиками-источниками. Большинство из них расположены гораздо ближе.

Новое открытие доказывает, что такие явления существовали уже на очень ранних этапах развития Вселенной, и теперь астрономы планируют целенаправленно искать более древние и более отдаленные сигналы.