Астрономы обнаружили самый далекий из известных быстрых радиовсплесков — чрезвычайно коротких, но мощных импульсов радиоизлучения. Сигнал FRB 20240304B пришел из небольшой галактики, существовавшей примерно через три миллиарда лет после Большого взрыва.

Радиовсплеск длился всего несколько миллисекунд, однако его путь через Вселенную сохранил ценную информацию о пространстве между галактиками. Открытие может помочь ученым лучше понять происхождение подобных сигналов и распределение обычного вещества в космосе.

<h3>Что такое быстрые радиовсплески</h3>

Быстрые радиовсплески, или FRB, — это внезапные и очень мощные импульсы радиоизлучения, приходящие из далеких областей Вселенной.

Обычно они продолжаются всего несколько миллисекунд, но за это короткое время могут выделять огромное количество энергии.

Точное происхождение FRB до сих пор остается предметом исследований. Одними из наиболее вероятных источников считаются магнетары — нейтронные звезды с исключительно сильным магнитным полем.

Такие объекты могут образовываться после гибели массивных звезд. Однако ученые пока не исключают, что разные типы быстрых радиовсплесков могут возникать в результате разных космических процессов.

<h3>Сигнал шел более 10 млрд лет</h3>

FRB 20240304B обнаружили в рамках проекта MeerTRAP с помощью радиотелескопа MeerKAT в Южной Африке.

Первые данные сразу указали на то, что источник находится на огромном расстоянии. Радиоволнам потребовалось более 10 млрд лет, чтобы достичь Земли.

Определить галактику, из которой пришел сигнал, оказалось значительно сложнее. Она была настолько тусклой, что обычных наземных оптических наблюдений оказалось недостаточно.

Тогда исследователи использовали космический телескоп «Джеймс Уэбб». Наблюдения в инфракрасном диапазоне и спектроскопический анализ позволили обнаружить галактику и определить ее расстояние.

<h3>Необычная галактика дала новые подсказки</h3>

Источник радиовсплеска оказался небольшой галактикой с активным звездообразованием.

Она содержит сравнительно мало тяжелых химических элементов, что характерно для некоторых молодых галактик ранней Вселенной.

Такая среда особенно интересна для изучения происхождения FRB. Там, где активно рождаются массивные звезды, со временем могут появляться нейтронные звезды и магнетары.

Поэтому открытие согласуется с гипотезой о том, что по крайней мере часть быстрых радиовсплесков связана с молодыми магнетарами.

При этом само исследование не доказывает, что именно такой объект стал источником FRB 20240304B.

<h3>Как радиовсплески помогают увидеть скрытое вещество</h3>

Главная ценность подобных сигналов заключается не только в изучении их источников.

На пути к Земле радиоволны проходят через огромные области межгалактического пространства, заполненные разреженным ионизированным газом.

Он влияет на скорость распространения радиоволн разных частот. Низкочастотная часть сигнала приходит немного позже высокочастотной. Этот эффект называют дисперсией.

Измеряя величину такой задержки, астрономы могут оценивать количество свободных электронов и, следовательно, вещества, через которое прошел сигнал.

Это особенно важно потому, что значительная часть обычной материи во Вселенной находится именно в виде очень разреженного газа, который сложно обнаружить напрямую.

Таким образом, FRB работают как естественные космические зонды, позволяющие исследовать пространство между галактиками.

<h3>Почему расстояние имеет значение</h3>

Чем дальше находится источник радиовсплеска, тем больший участок Вселенной проходит сигнал перед тем, как достичь Земли.

FRB 20240304B дает возможность изучать межгалактическое вещество на расстояниях, которые раньше были практически недоступны с помощью таких наблюдений.

Кроме того, ученые получают информацию о галактиках, существовавших на гораздо более раннем этапе космической истории.

Предыдущий рекорд по расстоянию оказался значительно меньше, поэтому новая находка заметно расширяет диапазон, в котором FRB можно использовать как инструмент исследования Вселенной.

<h3>Можно ли заглянуть еще дальше</h3>

Теперь астрономы предполагают, что быстрые радиовсплески можно будет обнаруживать и на еще больших расстояниях.

В перспективе такие сигналы способны дать информацию об эпохе, когда формировались первые поколения звезд и галактик.

Новые наблюдения помогут понять, как со временем менялись условия возникновения FRB, как развивались их родительские галактики и каким образом обычное вещество распределялось по космической паутине.

FRB 20240304B длился лишь доли секунды, но нес информацию, которая путешествовала через Вселенную более 10 млрд лет. Именно такие краткие события позволяют астрономам исследовать процессы, происходившие задолго до появления Земли.