С тех пор как в 2007 году были впервые обнаружены быстрые гамма-всплески, или быстрые радиовсплески (FRB), астрономы пытались расшифровать их происхождение и значение. Эти чрезвычайно короткие и мощные радиоимпульсы приходят из отдаленных регионов Вселенной, и их точное происхождение остается загадкой.
Однако недавнее исследование международной группы под руководством Критти Шармы из Калифорнийского технологического института открыло новую интересную подсказку: многие быстрые радиовсплески, по-видимому, происходят из массивных галактик.
В первую очередь используя данные, собранные канадским радиотелескопом CHIME (Канадский эксперимент по картированию интенсивности водорода), команда определила происхождение нескольких быстрых радиовсплесков и заметила повторяющуюся закономерность: большинство этих сигналов исходило от массивных галактик, большая часть которых представляет собой эллиптические галактики галактика.
Происхождение быстрых гамма-всплесков
В отличие от других спекулятивных теорий, эта корреляция с массивными галактиками представляет собой первое наблюдательное свидетельство, напрямую связывающее быстрые радиовсплески с определенным типом галактической среды. Результаты команды показывают, что обнаруженные быстрые радиовсплески исходят не только от массивных эллиптических галактик, но также и от областей галактик с особыми физическими свойствами, такими как наличие сильно усиленных магнитных полей и низкая среда звездообразования.
Это позволяет предположить, что происхождение быстрых радиовсплесков связано с экстремальными энергетическими процессами, происходящими в галактиках с высоким содержанием темной материи и древних звездных группах.
Согласно модели, изложенной в исследовании, взаимодействия между сильно намагниченными нейтронными звездами или магнетарами и ионизированным газом, присутствующим в эллиптических галактиках, могут создавать условия для быстрых радиовсплесков. Эти магнетары могут возникнуть в результате слияния нейтронных звезд или образования изолированных нейтронных звезд.
Обратите внимание: Астрономы обнаружили необычный пульсар.
В среде с высокой плотностью плазмы и сильным магнитным полем могут возникать очень кратковременные, но высокоэнергетические радиовзрывы.Поэтому свойства массивных галактик, по-видимому, обеспечивают необходимые условия для запуска этих явлений, и пространственное распределение быстрых радиовсплесков относительно ядра галактики также подтверждает это.
Такая ситуация делает наблюдаемые быстрые радиовсплески «следами» экстремальной магнитной активности в галактиках с низким уровнем рождения звезд. Поэтому звездные группы имеют определенные массовые и возрастные характеристики.
Важность открытия
До этого исследования происхождение быстрых радиовсплесков было настолько неопределенным, что в некоторых случаях они становились предметом спекулятивных теорий без каких-либо конкретных доказательств, подтверждающих их. Таким образом, данные этого исследования впервые подтверждают прямую корреляцию между быстрыми радиовсплесками и наличием массивных галактик. Это говорит о том, что эти сигналы не являются случайными событиями, а могут зависеть от уникальных характеристик галактической среды.
Использование быстрых радиовсплесков для изучения массивных галактик может помочь астрономам обнаружить внутреннюю структуру этих галактик, в том числе распределение древних звезд и темной материи, что поможет выяснить роль последней в формировании явлений высоких энергий.
Благодаря новым наблюдениям в рамках программ телескопов следующего поколения, таких как Square Kilometer Array (SKA), астрономы надеются получить более подробную информацию об окружающей среде, в которой возникают быстрые радиовсплески, и о процессах, которые их производят. Фактически, возможность использовать эти экстремальные радиосигналы для картирования распределения темной материи может открыть новый способ изучения структуры Вселенной.
Исследование было опубликовано в журнале Nature и доступно В препринтной версии.
Все последние новости астрофизики читайте на New-Science.ruБольше интересных статей здесь: Новости науки и техники.