Радиосигнал из глубокого космоса достигает Земли через 8 миллиардов лет

Недавно астрономы сделали удивительное открытие — загадочная и мощная радиоволна достигла Земли, пройдя через космос в течение 8 миллиардов лет. Названный FRB 20220610A, это один из самых далеких и активных радиосигналов, когда-либо наблюдавшихся.

Быстрые радиовсплески, включая этот, в частности, представляют собой чрезвычайно интенсивные вспышки радиоволн, длящиеся всего несколько миллисекунд, однако их происхождение остается источником большого любопытства и недоумения. Мы до сих пор не знаем, что и кто посылает эти всплески энергии.

Природа этих сигналов бросает вызов нашему пониманию Вселенной, поскольку они могут исходить из регионов, находящихся далеко за пределами Млечного Пути, указывая на процессы и события, которые мы только начинаем понимать.

Доктор Стюарт Райдер, уважаемый астроном Университет Маккуори В Австралии он является членом специальной группы ученых, усердно работающих над разгадкой тайн, окружающих эту космическую загадку.

С помощью передовых технологий и совместных усилий исследователи стремятся расшифровать происхождение и последствия этих быстрых радиовсплесков, которые могут открыть новое понимание фундаментальных процессов нашей Вселенной и сил, которые ее формируют.

Понимание быстрых радиовсплесков (FRB)

Быстрые радиовсплески, или FRB, представляют собой интенсивные вспышки радиоволн, которые длятся всего миллисекунды. Впервые он был обнаружен в 2007 году и с тех пор вызвал любопытство и интерес научного сообщества во всем мире.

Например, эти недавние быстрые радиовсплески выпустили столько же энергии, сколько наше Солнце за тридцать лет – и все это менее чем в мгновение ока.

Исследователи полагают, что эти космические события могут быть связаны с магнетарами — высокоэнергетическими остатками, оставшимися после взрыва звезд.

Астрономы опубликовали массив квадратных километров австралийского Pathfinder (Побег), чтобы обнаружить взрыв и отследить его источник.

«Мы использовали радиоантенны АСКАП, чтобы умело определить источник взрыва», — говорит доктор Райдер.

На этом обнаружение не закончилось: команда также определила исходную галактику с помощью Южно-Европейской обсерватории. Очень большой телескопОни обнаружили, что он старше и дальше, чем любой другой источник FRB, обнаруженный до сих пор.

«Взвешивание» Вселенной с помощью FRB

Хотите верьте, хотите нет, но эти мимолетные космические фейерверки могут помочь нам «взвесить» Вселенную. Существует несоответствие между количеством обычной материи, которую мы можем обнаружить, и тем, что, по мнению космологов, существует. Может ли ответ находиться за пределами нашего зрения?

«Более половины природного вещества, которое должно существовать сегодня, отсутствует», — говорит профессор Райан Шеннон. Он предполагает, что эта «недостающая» материя может скрываться в обширных пространствах между галактиками, где она слишком горячая и широко распространена, чтобы ее можно было увидеть обычными методами.

Именно здесь в игру вступают быстрые радиовсплески. Их уникальная способность «ощущать» ионизированную материю в почти пустом космосе позволяет ученым измерять материю, обнаруженную между галактиками.

Этот метод, разработанный покойным австралийским астрономом Жаном-Пьером Маккаром в 2020 году, теперь известен как корреляция Маккара.

«Это открытие подтверждает связь Маккара даже для взрывов, произошедших на расстоянии половины известной Вселенной», — добавляет Райдер.

К поискам скоро присоединятся новые телескопы

Было прослежено их происхождение почти 50 FRB, и около половины из них были обнаружены с помощью телескопа ASKAP.

Несмотря на неизвестные причины этих массивных взрывов, одно можно сказать наверняка: эти быстрые радиовсплески являются обычным явлением во Вселенной и обладают огромным потенциалом для улучшения нашего понимания Вселенной.

Профессор Шеннон полагает, что будущие радиотелескопы, находящиеся в стадии строительства, смогут обнаружить еще тысячи быстрых радиовсплесков.

«Быстрые радиовсплески распространены и имеют большие перспективы», — говорит он. — «Мы можем использовать их для создания новой карты структуры Вселенной и ответа на важные вопросы космологии».

Тайна утраченной материи

Вселенная огромна, и многое в ней продолжает нас озадачивать, особенно несоответствие между видимой материей и теоретической материей.

Эта «недостающая материя» относится к большому количеству материи, которая, согласно нашим нынешним моделям космической эволюции, должна существовать, но не была обнаружена.

Оказывается, видимая материя, такая как звезды, планеты и галактики, составляет лишь около 5% общей массы и энергии Вселенной. Остальные 95% считаются темной материей и темной энергией, которые мы не можем обнаружить напрямую. Этот разрыв поднимает некоторые большие вопросы о структуре и поведении Вселенной.

Исследователи полагают, что эта недостающая материя может существовать в формах, которые трудно обнаружить, например, в виде газообразного водорода, плавающего в межгалактической среде.

Недавние исследования с использованием современных телескопов начали находить эти загадочные водородные облака, что позволяет предположить, что значительная часть вещества Вселенной может скрываться в этом диффузном состоянии.

Знание того, что это за недостающая материя и где она существует, является ключом к получению полной картины космической эволюции и точной настройке наших моделей того, как работает Вселенная.

К счастью, открытие этих быстрых радиоволн и их способности отслеживать скрытую материю может произвести революцию в нашем понимании Вселенной. Как отмечает профессор Шеннон, даже в почти пустом пространстве быстрые радиоволны могут «видеть» электроны и измерять присутствующую материю.

Захватывающее будущее исследований FRB

С появлением более совершенных радиотелескопов будущее исследований быстрых радиовсплесков выглядит светлым. Каждое новое открытие приближает нас к раскрытию тайн этих мощных космических событий.

Помимо картирования структуры Вселенной, быстрые радиовсплески могут подсказать нам фундаментальные вопросы о внутреннем устройстве Вселенной, приближая нас к космическим силам и событиям, которые формируют нашу Вселенную.

Несмотря на растущую базу знаний, быстрые радиовсплески остаются одной из величайших загадок Вселенной. По мере того, как исследователи углубляются в эти космические вспышки, становится ясно одно: мы все еще очень мало знаем о Вселенной, в которой живем.

Полная версия исследования опубликована в журнале науки.

———

Вам понравилось то, что вы прочитали? Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать интересные статьи, эксклюзивный контент и последние обновления.

Познакомьтесь с нами в EarthSnap, бесплатном приложении, созданном Эриком Раллсом и Earth.com.

———