Webb дослідив галактику швидкого радіосплеску FRB 20240304B. Її червоний зсув і молоде зоряне населення допомагають перевірити можливі сценарії виникнення сигналу.
Радіосплеск і його галактика
Швидкий радіосплеск триває мілісекунди. Його галактика залишається на небі й після того, як сигнал зникає, — якщо телескоп досить чутливий, щоб її побачити. Саме такий розподіл роботи дав змогу дослідити FRB 20240304B: радіотелескоп MeerKAT зареєстрував сплеск 4 березня 2024 року, а космічний телескоп Webb виявив слабку галактику в зазначеному місці та отримав її спектр.
За повідомленням NASA від 8 жовтня 2026 року, NIRCam показала невелику галактику з активним зореутворенням, а NIRSpec виміряв її червоний зсув: z = 2,148. У прийнятій космологічній картині ми бачимо її в епоху, коли Всесвіту було близько трьох мільярдів років. На дату цього повідомлення об’єкт був найдальшим FRB з установленою галактикою-господарем.
Галактика, з якої надійшов FRB 20240304B, на знімку камери NIRCam телескопа Webb. На вставці показано збільшену ділянку; білий хрест позначає положення радіосплеску. Зображення: NASA, ESA, CSA, STScI, Themiya Nanayakkara (USYD). Обробка: Joseph DePasquale (STScI). Джерело: NASA Science · Відкрити зображення в повному розмірі.
Що означає число 2,148
Червоний зсув порівнює довжину хвилі спектральної лінії під час спостереження з її лабораторним значенням: λспост = (1 + z)λвипр. Тут множник дорівнює 3,148. Наприклад, лінія з початковою довжиною хвилі близько 0,656 мікрометра опиниться приблизно біля 2,07 мікрометра — уже в інфрачервоному діапазоні. Це приклад розрахунку за означенням червоного зсуву (прим. ред.).
Спектр галактики FRB 20240304B, отриманий інструментом NIRSpec. По горизонталі відкладено довжину хвилі в мікрометрах, по вертикалі — яскравість. Позначено лінії кисню та водню, за положенням яких визначають червоний зсув z = 2,148. Ілюстрація: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI). Наукові дані: Manisha Caleb (SIfA). Джерело: NASA Science · Відкрити зображення в повному розмірі.
Сам z не є відстанню у світлових роках. Щоб перевести його у вік Всесвіту або відстань, потрібна модель розширення. Крім того, час подорожі світла й нинішня відстань до віддаленої галактики — різні величини: простір розширювався, поки світло йшло до нас. Тому формулювання «Всесвіт віком близько трьох мільярдів років» точніше передає епоху події, ніж спроба назвати її «відстанню в три мільярди світлових років».
Як спостереження доповнюють одне одного: MeerKAT реєструє радіосплеск, а Webb досліджує його галактику. Пояснювальна схема, без дотримання масштабу. Відкрити схему в повному розмірі.
Чому важливі молоді зорі
У роботі Маніші Калеб і співавторів галактику описано як маломасивну, неоднорідну й таку, що активно утворює зорі. Таке оточення допомагає порівнювати сценарії виникнення сплесків. Якщо джерело з’являється невдовзі після народження масивної зорі, молоде населення є природним. Якщо сценарію зазвичай потрібне тривале зближення двох компактних об’єктів, йому складніше пояснити зв’язок із дуже молодим населенням.
Серед можливих джерел — магнетари, нейтронні зорі із сильним магнітним полем. Сам Webb магнетара тут не розгледів. Висновок ґрунтується на властивостях навколишньої галактики та ймовірностях різних сценаріїв. Вік її зір оцінюють за моделями зоряного населення; він не задає точного віку окремого джерела FRB.
Гіпотеза має й окрему спостережну опору: у 2020 році CHIME зареєстрував яскравий радіосплеск від галактичного магнетара SGR 1935+2154. Це пов’язує магнетари принаймні з частиною подібних подій. Однак одне близьке джерело й одна далека галактика ще не доводять, що всі FRB мають однакове походження.
Сигнал досліджує простір на своєму шляху
Проходячи крізь розріджену плазму, радіосигнал затримується неоднаково на різних частотах. Величина цієї затримки пов’язана з кількістю вільних електронів уздовж променя зору. Її характеризують мірою дисперсії, або DM; у цьому контексті ці літери не означають темну матерію.
Щоб використовувати FRB як зонд міжгалактичного газу, потрібно враховувати внесок Чумацького Шляху, галактики джерела та проміжних структур. Знання червоного зсуву усуває частину невизначеності: з’являється незалежна оцінка того, наскільки далеко пройшов сигнал. Можливість вивчати звичайну розріджену речовину в такий спосіб продемонстровано, наприклад, у роботі Маккварта та співавторів про космічний розподіл баріонів.
Хронологія відкриття охоплює кілька років: радіосигнал отримано у 2024-му, препринт дослідження розміщено в серпні 2025-го, а повідомлення NASA пов’язане з публікацією в Science у жовтні 2026-го. Нова робота розширює доступну епоху спостережень FRB і водночас показує, навіщо радіотелескопам потрібні партнери в інших діапазонах.
Про фізику можливих джерел докладніше розповідає архівна стаття «Магнетари».
Лише зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі. Увійдіть або зареєструйтеся.
Коментарі (0):