Новые исследования, опубликованные в журнале The Astrophysical Journal Letters (здесь и здесь), описывают, как ученые определили, что всплески приходятся на 11-миллиардную галактику, которая, судя по ее возрасту и составу, не должна производить столь мощные космические излучения.

Что такое быстрые радиовсплески?

FRB — это внезапные, интенсивные вспышки радиоволн, которые длятся всего несколько миллисекунд, но могут на мгновение затмить целые галактики. Некоторые из них происходят всего один раз, в то время как другие повторяются через регулярные промежутки времени. До сих пор они были тесно связаны со звездообразующими областями, где массивные звезды взрываются в виде сверхновых и оставляют после себя нейтронные звезды или магнетары — объекты, которые, как известно, порождают такие всплески.

Но последнее открытие переворачивает это предположение с ног на голову.

Мертвая галактика с неожиданным сигналом

Используя данные Канадского эксперимента по картированию интенсивности водорода (CHIME), передового радиотелескопа в Британской Колумбии, исследователи обнаружили 22 всплеска в период с февраля по ноябрь 2024 года. Эти сигналы были отслежены до окраины древней, давно неактивной галактики — далеко от активных звездных яслей, где обычно наблюдаются FRB.

«Это не только первый FRB, обнаруженный за пределами мертвой галактики, но и самый удаленный от галактики, с которой он связан, по сравнению со всеми другими FRB. Расположение FRB удивляет и заставляет задуматься о том, как такие энергичные события могут происходить в регионах, где не образуются новые звезды», — говорит Вишванги Шах, аспирант кафедры физики и Института космоса имени Троттье, а также автор-корреспондент недавнего исследования, опубликованного в журнале Astrophysical Journal Letters.

Еще более необычным является местоположение всплеска. FRB часто концентрируются вблизи центров галактик, где чаще всего встречаются остатки звездных взрывов. Но в данном случае сигнал исходил с края галактики, что вызывает еще больше вопросов.

Что может быть причиной этого загадочного сигнала?

Ученые рассматривают несколько объяснений, в том числе возможность столкновения двух старых звезд. Еще одна гипотеза предполагает, что белый карлик — сверхплотный остаток умершей звезды — мог коллапсировать в нейтронную звезду, вызвав взрыв.

«Это открытие бросает вызов нашему предыдущему пониманию FRBS и подчеркивает значительную роль, которую играет их окружение в раскрытии их происхождения», — говорит Тарранех Эфтехари, соавтор работы и научный сотрудник НАСА Эйнштейн в Северо-Западном центре междисциплинарных исследований в области астрофизики (CIERA).

В ближайшие месяцы возможности CHIME расширятся, и дополнительные телескопы смогут обнаружить еще сотни FRB. Составив карту их местоположения и частоты, исследователи надеются обнаружить новые закономерности, которые могли бы объяснить эти загадочные сигналы.

Пока астрономы продолжают разгадывать тайну, это открытие открывает двери к новым возможностям, предполагая, что быстрые радиовсплески могут быть не только у молодых, активных галактик.

Это открытие заставляет переосмыслить существующие модели образования и эволюции нейтронных звезд и магнетаров. Если такие мощные радиовсплески возможны в старых, неактивных галактиках, значит, механизмы их генерации могут быть более разнообразными, чем считалось ранее. Возможно, определенные условия в таких галактиках, такие как присутствие сверхмассивных черных дыр в состоянии покоя или редкие гравитационные взаимодействия, способны спровоцировать FRB.

Поиск подобных аномалий станет приоритетной задачей для астрономов. Увеличение количества наблюдений с помощью современных телескопов позволит выявить больше FRB в неожиданных местах, что поможет уточнить наши представления об их природе.

В дальнейшем, спектральный анализ и поляризационные измерения этих сигналов могут дать ключевую информацию о магнитных полях и плазме, окружающей источник всплеска. Это позволит определить, какие конкретно процессы происходят вблизи магнетара или нейтронной звезды, порождающей FRB, и как окружение влияет на характеристики излучения.

Таким образом, открытие FRB в «мертвой» галактике не только ставит под сомнение устоявшиеся теории, но и открывает новые горизонты для изучения самых загадочных явлений во Вселенной.