Таинственные быстрые радиовсплески связаны со спиральными рукавами галактик
Технологии21 мая 2021

Таинственные быстрые радиовсплески связаны со спиральными рукавами галактик

Ученые с помощью космического телескопа Хаббл проследили местонахождение нескольких загадочных быстрых радиовсплесков до их источника - и это не то, что они ожидали.

Причина этих загадочных миллисекундных радиовзрывов в космосе ускользнула от ученых с тех пор, как это явление было обнаружено в 2007 году. Учитывая, насколько быстро они вспыхивают, эти всплески, иногда называемые FRB, очень трудно отследить и изучить.

Более подробная информация о происхождении этих ярких и интенсивных радиовсплесков может помочь ученым понять, что их вызывает.

Международная группа астрономов смогла отследить местоположение восьми быстрых радиовсплесков. Хотя происхождение трех остается неубедительным, исследователи использовали изображения дальнего космоса Хаббла, чтобы определить далекие галактики, откуда произошли эти всплески, включая их точное местоположение внутри галактик.

Пять радиовсплесков пришли из спиральных галактик. Это наиболее распространенный тип галактик во Вселенной, а наш Млечный Путь - это разновидность спиральной галактики.

Одной из особенностей этих галактик является то, что у них есть спиральные рукава, в которых происходит звездообразование.

Радиовсплески, которые они отслеживали, были расположены вдоль рукавов различных спиральных галактик на расстоянии примерно от 400 миллионов до 9 миллиардов световых лет от нас.

Эти всплески могут быть короткими, но каждый из них создает больше энергии, чем наше Солнце, в течение всего года. Ученые обнаружили до тысячи таких всплесков с 2007 года, но им удалось отследить лишь около 15 из них. Было обнаружено, что эти 15 человек происходят из далеких, молодых и массивных галактик.

Отслеживание таинственных всплесков в космосе

Сочетание видимого света, ультрафиолета и ближнего инфракрасного диапазона помогло астрономам отследить FRB, упомянутые в новом исследовании.

«Это первый снимок FRB с высоким разрешением», - сказала ведущий автор исследования Александра Мэннингс, аспирантка по астрономии и астрофизике Калифорнийского университета в Санта-Крус. «Большинство галактик массивные, относительно молодые и все еще образующие звезды. Полученные изображения позволяют нам получить лучшее представление об общих свойствах родительской галактики, таких как ее масса и скорость звездообразования, а также выяснить, что происходит прямо в Позиция ФРБ ".

Исследователи были удивлены, обнаружив, что всплески исходили от спиральных рукавов.

«Мы не знаем, что вызывает FRB, поэтому очень важно использовать контекст, когда он у нас есть», - сказал соавтор исследования Вэнь-фай Фонг, доцент кафедры физики и астрономии в Северо-Западном университете, в Колледже искусств и наук и Центре Вайнберга для междисциплинарных исследований в области астрофизики (CIERA) в Иллинойсе.

«Поскольку спиральные рукава являются признаками рождения звезд, это было неожиданностью, предлагая главный ключ к разгадке того, что FRB должны коррелировать с образованием звезд».

По словам Фонга, «Хаббл» настолько чувствителен, что обнаруживает вещи, которые невозможно обнаружить с помощью наземных изображений. Телескоп помог исследователям действительно подтвердить наличие спиральных рукавов или ранее невидимых спиральных структур внутри галактик.

«Обычно самые яркие области вдоль спиральных рукавов содержат самые молодые и самые массивные звезды», - сказал Фонг. «По мере того, как вы уходите от спиральных рукавов, вы начинаете встречать более старые звезды, которые не горят так ярко. Поэтому расположение FRB по отношению к этим спиральным элементам дает важные подсказки относительно типа прародителя, который их вызывает».

Эти данные показывают, что радиовсплески происходят из типа медианы Златовласки, а это означает, что звезды, которые могли участвовать в создании всплесков, не могут быть слишком молодыми или слишком старыми.

Ранее ученые предполагали, что возникновение FRB могло быть связано со взрывами молодых звезд или слиянием нейтронных звезд. Нейтронные звезды - это плотные ядра, которые остаются после взрыва звезд. Известно, что они генерируют гамма-всплески.

Однако это происходит с молодыми, очень массивными звездами - то, с чем всплески, по-видимому, не связаны в новом исследовании.

Вместо этого исследователи предполагают, что вспышки магнитаров могут быть основной причиной радиовсплесков. Магнитары - это тип сверхмассивной нейтронной звезды с магнитными полями, в 10 триллионов раз более мощными, чем ваш средний магнит.

Наблюдение быстрого радиовсплеска в нашей галактике Млечный Путь в прошлом году произошло из области, где существует магнитар.

«Из-за сильных магнитных полей магнитары довольно непредсказуемы», - сказал Фонг. «В этом случае считается, что FRB возникают в результате вспышек молодого магнетара. Массивные звезды проходят звездную эволюцию и становятся нейтронными звездами, некоторые из которых могут быть сильно намагничены, что приводит к вспышкам и магнитным процессам на их поверхности, которые могут излучать радио свет.

По словам Мэннингса, чем больше радиовсплесков они наблюдают, тем больше исследователей осознают, насколько они разнообразны. Это может означать, что разные типы всплесков имеют разное происхождение.

«На данный момент у нас нет достаточно высоких цифр, чтобы определить сложности, с которыми сталкивается ФРБ, но сделать это - захватывающая перспектива», - сказал Мэннингс.

Известно, что некоторые радиовсплески повторяются и Мэннингс хочет определить, где есть заметные различия между галактиками, в которых происходят повторяющиеся радиовсплески и случаями единичных всплесков.

С добавлением новых возможностей и радиотелескопов в будущем Фонг и Мэннингс надеются отследить больше радиовсплесков и узнать об их родительских галактиках.

«Мы действительно стоим на пороге важной эры открытий», - сказал Фонг. «Обнаружение этих локализованных событий является важной частью головоломки и очень уникальной частью по сравнению с тем, что было сделано раньше. Это уникальный вклад Хаббла».

Написать комментарий