На днях ученые сообщили об обнаружении 535 быстрых радиовсплесков, зарегистрированных при помощи канадского телескопа по картированию насыщенности водорода (CHIME). Такие всплески радиоволн впервые были зафиксированы в 2018 и 2019 годах. Они длятся всего миллисекунду, приходят из глубин Вселенной и обладают колоссальной мощью – это событие всего за мгновение высвобождает столько же энергии, сколько Солнце в течение множества дней. Более подробно о научных открытиях, сделанных недавно учеными, поговорим ниже.
Загадочные радиовсплески
Стремительные радиовсплески являются объектом развивающейся и молодой области астрофизики: до выпуска нового каталога ученые зафиксировали всего примерно 150 таких событий. Они проделали большую работу, чтобы понять их. Все же эти космические радиоимпульсы и сегодня остаются такими же загадочными, как в 2007 году, когда они впервые были открыты. Фактически эксперты до сих пор не знают, что их производит.
Каждое новое событие позволяет астрофизикам больше узнать об этих необычных явлениях в космосе. Недавно некоторые астрономы начали применять радиоимпульсы как мощнейшие инструменты для исследования самой Вселенной.
Немного о быстрых радиовспышках
Наименование «быстрые радиовспышки» ученые используют довольно давно. Это сигналы, которые длятся всего миллисекунду и представляют собой вспышки излучения на радиочастотах. Определяющим качеством этих сигналов является их дисперсия: они производят спектр волн, рассеивающихся во время прохождения через материю. В ходе этого действа рассеивающиеся волны на более высоких радиочастотах достигают телескопов раньше, чем импульсы на низких частотах.
Такой разброс позволил экспертам прояснить две важные вещи:
- Такие телескопы, как CHIME, могут замерить данную дисперсию, чтобы выяснить все о преградах, через которые приходится проникать радиовспышкам, когда они перемещаются в сторону Земли. К примеру, одному ученому удалось раскрыть тайну исчезнувшей субстанции, разбросанной по Вселенной.
- Замеряя дисперсию, теперь можно косвенно выявить одно из важнейших данных в астрономии: насколько далеко объекты расположены друг от друга. Чем мера дисперсии больше, тем сигнал более материален. Таким образом, проникновение через большее количество субстанции означает, что вспышка по Вселенной прошла дальше.
Научное открытие
Меры дисперсии стремительных радиовспышек настолько большие, что астрономам известно, что волны должны возникать далеко за пределами галактики Млечный Путь. Но их оценки могут быть приблизительными ввиду неравномерного распределения субстанции в космосе. Именно поэтому ученым потребовался иной способ установления дистанций до источников быстрых радиовспышек. Им нужно было избежать предположений о распространении материи и в итоге открыть внушительный объем возможностей и данных.
Удивительное решение этой проблемы было найдено в 2017 году, когда эксперты выявили точную позицию источника быстрого повторяющегося радиосигнала в космосе. Они сделали снимки этих радиосигналов и нашли конкретную галактику, откуда они исходили. После при помощи оптических телескопов была выявлена дистанция до этой галактики – примерно 3 млрд световых лет от нашей планеты.
Изучение космоса при помощи радиовспышек
Редкие качества быстрых радиоимпульсов и их родительских галактик совместно с недавними технологическими прорывами, такими как телескоп CHIME, дали ученым надежду на то, что эти события можно применять для нахождения ответов на давние вопросы о космосе.
К примеру, одни эксперты заявили, что быстрые радиоимпульсы можно применять для исследования 3-мерной структуры субстанции в космическом пространстве. Другие предположили, что самые далекие вспышки пригодны для того, чтобы получить сведения о ранних эволюционных моментах Вселенной, которые до сих пор почти не изучены. Однако чтобы получить ответы на все имеющиеся вопросы, изыскателям нужно огромное число быстрых радиоимпульсов, а также данные об их позиции в космосе, дисперсии и силе.
И тут на помощь может прийти новый каталог от CHIME. Публикуя сведения о 535 новых стремительных радиоимпульсах, включая 18 систематических источников и 61 вспышку, ученые почти в 4 раза повысили общее число выдающихся событий и переместили зону исследования в новую эпоху. Благодаря постоянно увеличивающемуся и колоссальному числу замеров наконец можно приступить к решению разнообразных вопросов.
Недавно участники-студенты коллаборации CHIME занялись публикацией изысканий при помощи этого каталога. Одно изыскание показало, что быстрые радиоимпульсы, зафиксированные CHIME, появляются со всех сторон идентично – факт, насчет которого ранее спорили эксперты. Иная группа ученых изучила параметры и формы импульсов в каталоге и заявила, что систематические события ведут себя не так, как одиночные вспышки, что свидетельствует о нескольких причинах быстрых импульсов. Еще одна группа исследователей установила, что быстрые радиовспышки прочно взаимосвязаны с выдающимися галактиками. Это говорит о том, что ученые могут применять события для создания карты Вселенной.
Авантюристическое будущее
Интересным фактом является то, что CHIME и иные телескопы каждодневно находят все более быстрые радиовспышки. Но изыскатели лишь поверхностно воспринимают то, что можно выяснить об этих мощных и загадочных космических событиях и что можно с ними сделать.
«Приписывание тысяч событий их родительским галактикам – это самый неотложный наблюдательный приоритет для науки. И все же отыскать эти галактики весьма сложно – пока зарегистрировано лишь 14 галактик, где случаются быстрые радиоимпульсы. Но иные телескопы, такие как Australian Square Kilometer Array Pathfinder, успешно зарегистрировали немного несистематических импульсов в их родительских галактиках. Сегодня создаются телескопы следующего поколения, при помощи которых будут объединены умение обнаружения CHIME и картинки высокого разрешения телескопа Австралии», – говорят ученые.
Астрономия с быстрыми вспышками радиоактивного излучения до сих пор пребывает в зачаточном состоянии. Сегодня сложно предугадать, какие в будущем будут сделаны открытия. Но эксперты считают, что в этой области будущее будет быстрым и ярким, таким же, как эти космические события.
