Міжнародна група науковців помітила віддалений сплеск космічного радіовипромінювання, що тривав менше мілісекунди. Цей «швидкий радіосплеск» (fast radio burst, FRB) є найдальшим із усіх, які коли-небудь виявляли. Його джерело, яке встановили за допомогою Дуже великого телескопа (Very Large Telescope, VLT) Європейської південної обсерваторії (European Southern Observatory, ESO), міститься у такій далекій галактиці, що його світлу знадобилося вісім мільярдів років, щоб досягти Землі. Цей радіосплеск також є одним з найенергетичніших, які коли-небудь спостерігали астрономи; за крихітну частку секунди він виділив енергію, еквіваленту тій, яку Сонце випромінює за 30 років.
Сплеск під назвою FRB 20220610A виявили торік в червні за допомогою радіотелескопа ASKAP в Австралії [1], і він побив попередній рекорд відстані на 50 відсотків.
«Використовуючи набір антен ASKAP, ми змогли точно визначити, де стався вибух», — сказав Стюарт Райдер (Stuart Ryder), астроном з Маккуорського університету в Австралії та один із головних авторів дослідження. Його результати оприлюднено в Science. «Потім ми використали [VLT ESO] у Чилі для пошуку галактики-джерела [2], виявивши, що вона старша й віддаленіша від будь-якого іншого джерела FRB, знайденого досі, і, ймовірно, входить до невеликої групи галактик, що зливаються».
Відкриття підтверджує, що FRB можна використовувати для вимірювання «відсутньої» матерії між галактиками, забезпечуючи новий спосіб «зважування» Всесвіту.
Сучасні методи оцінки маси Всесвіту дають суперечливі відповіді та кидають виклик стандартній моделі космології. «Якщо ми підрахуємо кількість нормальної матерії у Всесвіті — атомів, з яких ми всі складаємося, — ми виявимо, що понад половини того, що має бути там нині, не вистачає», — зазначив Раян Шеннон (Ryan Shannon), професор Суїнбернського технологічного університету в Австралії, який також керував дослідженням. «Ми вважаємо, що відсутня речовина ховається в просторі між галактиками, але вона може бути такою гарячою та розсіяною, що її неможливо побачити за допомогою звичайних методів».
«Швидкі радіосплески “освітлюють” цей іонізований матеріал. Навіть у майже абсолютно порожньому космосі вони можуть “бачити” всі електрони, і це дає нам змогу виміряти, скільки речовини є між галактиками», — говорить Шеннон.
Пошук віддалених FRB є важливим для точного вимірювання відсутньої матерії у Всесвіті, як показав покійний австралійський астроном Жан-П’єр («J-P») Маккварт (Jean-Pierre («J-P») Macquart) у 2020 році. «J-P показав: що далі швидкий радіосплеск, то більш дифузний газ, який він виявляє між галактиками. Це тепер відомо як співвідношення Маккварта. Деякі нещодавні швидкі радіосплески, здається, порушили це співвідношення. Наші вимірювання підтверджують, що співвідношення Маккварта справедливе в межах половини відомого Всесвіту», — сказав Райдер.
«Хоча ми все ще не знаємо, що спричиняє ці потужні спалахи енергії, наше дослідження підтверджує — швидкі радіосплески є звичайними явищами у космосі й ми зможемо використовувати їх для виявлення матерії між галактиками, щоб краще зрозуміти структуру галактик у Всесвіті», — зазначив Шеннон.
Результат здобуто на межі того, що можна досягти сьогодні за допомогою телескопів, хоча незабаром астрономи отримають інструменти для виявлення навіть старіших і віддаленіших сплесків, визначення їхніх материнських галактик і вимірювання відсутньої речовини Всесвіту. Міжнародна обсерваторія Square Kilometer Array зараз будує два радіотелескопи в Південній Африці та Австралії, які зможуть знаходити тисячі FRB, зокрема й дуже віддалені, які неможливо виявити за допомогою сучасних засобів. Надзвичайно великий телескоп (Extremely Large Telescope) ESO, 39-метровий телескоп, який нині будують в чилійській пустелі Атакама, буде одним із небагатьох телескопів, здатних досліджувати материнські галактики швидких радіосплесків навіть далі, ніж галактика, де стався FRB 20220610A.
Примітки
[1] Телескоп ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) належить CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation), національному науковому агентству Австралії. Він розташований на землях племені Ваджаррі Ямаджі в Західній Австралії.
[2] Науковці використали дані, отримані за допомогою інструментів FOcal Reducer і Low Dispersion Spectrograph 2 (FORS2), X-shooter і High Acuity Wide-field K-band Imager (HAWK-I) на VLT ESO. У дослідженні також використовували дані обсерваторії Кека на Гаваях, США.
За інф. з сайту www.eso.org підготував Іван Крячко
