Таємничі спалахи дають астрономам змогу побачити ореоли галактик

Ніхто не знає справжньої природи швидких радіосплесків (FRB). З усім тим, ці надкороткі спалахи радіохвиль починають проливати світло на структуру галактик і еволюцію Всесвіту. Коли спалахи проходять у глибокому космосі, астрономи дізнаються про космічний розподіл розрідженого іонізованого газу — плазми, що складається з атомних ядер і вільних електронів — який майже неможливо безпосередньо спостерігати.

«Астрономи люблять хорошу таємницю — що таке FRB? — але ширший вплив FRB на астрофізику безумовно відбуватиметься через їх застосування як унікальних зондів темного баріонного всесвіту», — говорить Зіггі Плеуніс (Університет Торонто). Темні баріони – це не те саме, що темна матерія, це просто гарячі, а тому майже невидимі газоподібні іони, які оточують галактики та пронизують міжгалактичний простір.

Плеуніс є частиною великої та переважно канадської групи астрономів, яка вивчає швидкі радіосплески за допомогою  телескопа Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) у Британській Колумбії. Детальний аналіз 93 FRB, виявлених за допомогою CHIME, опублікований в The Astrophysical Journal, показує, що гало нашої власної галактики Чумацький Шлях містить менше баріонної матерії, ніж передбачає більшість моделей еволюції галактик.

FRB, швидше за все, є енергійними вибухами на або поблизу сильно намагнічених нейтронних зірок у далеких галактиках, і вони випромінюють радіохвилі в широкому діапазоні частот. Ці хвилі дуже незначно сповільнюються, оскільки вони взаємодіють із плазмою між віддаленим вибухом і Землею, причому високочастотні хвилі сповільнюються сильніше, ніж їхні низькочастотні аналоги. У результаті сплески, які зазвичай тривають не більше мілісекунди або близько того, з часом зникають. Ця міра дисперсії більша, якщо є більше проміжної плазми.

Таким чином, астрономи можуть використовувати FRB як прожектори, щоб просвічувати газ між галактиками та навколо них. «Кожен FRB дає нам вимірювання гало Чумацького Шляху в одному напрямку, тому, продовжуючи їх збирати, ми можемо створити детальну картину», — пояснює керівник групи Аманда Кук (Університет Торонто) у заяві для преси.

Аналіз команди, схоже, підтверджує попередні результати, засновані лише на одному FRB, спостереженні за допомогою обсерваторії Deep Synoptic Array-110, що будується в Каліфорнії, і представленої на зустрічі Американського астрономічного товариства в Сіетлі Вікрамом Раві (Каліфорнійський технологічний інститут). У той час Раві пояснив розбіжність між спостереженнями та теорією, припустивши, що гало Чумацького Шляху з часом могло втратити баріонну матерію. Вибухи наднових і сильні зоряні вітри могли викинути газ за межі гравітаційної досяжності нашої галактики.