Учените наблюдават радиоизбухване на 8 милиарда години и потвърждават, че мистериозни сигнали ни позволяват да претеглим невидимата част от Вселената.

Ще открием ли най-накрая общата маса на Вселената?

На 10 юни 2022 г. учени, използващи радиотелескопа ASKAP на CSIRO, наблюдаваха бърз радиоизбухване. Тази светкавица се появи в резултат на мистериозно космическо събитие, което само за част от секундата освободи количество енергия, еквивалентно на това, което нашето Слънце ще излъчи след 30 години. в Ново проучване Изследователите сега са разгледали този новооткрит радиоизблик. Това води до някои очарователни открития.

Повече за бързите радиоизбухвания
Бързите радиовълни са едни от най-мощните експлозии във Вселената и се състоят основно от радиовълни. Една такава светкавица съдържа невероятно количество енергия – десет трилиона пъти повече от годишната консумация на енергия от цялото население на Земята. Поразителното е, че тези изблици са изключително краткотрайни, като всеки продължава само една милисекунда. Освен това те са непредвидими и трудни за локализиране, което ги прави мистериозни, много кратки, но изключително силни събития в космоса.

Първо, радиоизбухването, наречено FRB 20220610A, изглежда е много старо. В наскоро публикуваната статия международният екип съобщи, че са открили най-стария и най-отдалечен бърз радиоизблик някога, който се е случил преди около осем милиарда години. Това забележително откритие надхвърля предишния рекорд на същия екип с до 50 процента.

Произход
Произходът на тази светкавица е идентифициран като клъстер от две или три галактики, които са на път да се слеят. Това подкрепя съвременните научни обяснения за причините за бързите радиоизбухвания. „Използвайки мрежата за чинии ASKAP, успяхме да определим източника на FRB 20220610A“, каза изследователят Стюарт Райдър. „Следващото, което имаме Много голям телескоп от Европейска южна обсерватория Те бяха изпратени в Чили, за да локализират галактиката, отговорна за светкавицата. Открихме, че тази галактика е по-стара и по-отдалечена от всеки друг източник на бързи радиоизригвания, наблюдавани досега, и изглежда, че е част от малка група галактики, които се сливат.

Връзка Macquart
Откриването на новия древен и далечен радиоизблик потвърждава, че бързите радиоизбухвания могат да се използват за измерване на „липсващата“ материя между галактиките. Тази теория първоначално е предложена от покойния австралийски астроном Жан-Пиер Макварт. „Макварт показа, че колкото по-далеч сме от бърз радиоизблик в космоса, толкова по-разпръсната материя излагаме между галактиките“, обяснява Райдър. „Този принцип е известен като връзката на Macquart. Въпреки че някои скорошни бързи радио изблици изглежда се отклоняват от тази връзка, нашите измервания потвърждават, че връзката Macquart е валидна отвъд центъра на известната вселена.

Маса на Вселената
Това прозрение е много важно. Настоящите техники, използвани за изчисляване на общата маса на Вселената, дават противоречиви резултати, оспорвайки установения космологичен модел. Следователно точната обща маса на Вселената е сложна и остава открит въпрос в космологията. „Ако преброим общото количество обикновена материя във Вселената – атомите, които изграждат всичко, включително и самите нас – откриваме, че повече от половината от това, което теоретично трябва да липсва“, казва съавторът Райън Шанън. „Смятаме, че липсващата материя е някъде между галактиките. Но тя може да е твърде гореща и тънка, за да бъде открита с помощта на конвенционални техники. Бързите радиоизбухвания имат уникална способност да откриват тази йонизирана материя. Дори в привидно празно пространство, те могат да видят „Къде“ всички електрони са. Тази способност ни позволява да измерваме количеството материя между галактиките.

Бъдещи открития
Разбира се, би било полезно, ако астрономите могат да открият повече радиоизблици. Към днешна дата изследователите са идентифицирали около 50 бързи радиоизбухвания и около половината от тези открития са направени с помощта на ASKAP. Учените предполагат, че в бъдеще би трябвало да можем да откриваме хиляди подобни проблясъци в цялото небе, дори и на по-големи разстояния. „Въпреки че все още не знаем какво причинява тези масивни изблици на енергия, нашето изследване потвърждава, че бързите радио изблици се случват редовно“, каза Шанън. „Това отваря вратата за тяхното използване като инструмент за проследяване на междугалактична материя и за по-дълбоко вникване в структурата на Вселената.“

Нов телескоп
В момента ASKAP е водещият радиотелескоп за откриване и локализиране на бързи радиоизбухвания. Но за да открием тези хиляди радиоизстрели, имаме нужда от по-тежка артилерия. Не е нужно да чакаме още дълго за това. В момента Матрица на квадратен километър Построен в Западна Австралия и Южна Африка. Този радиотелескоп ще се състои от хиляди взаимосвързани приемници. Това създава много голям радиотелескоп с комбинирана приемна площ от един квадратен километър. Този нов телескоп ще бъде по-напреднал от ASKAP и ще позволи на астрономите да откриват и локализират по-стари, по-отдалечени радиоизблици. Освен това огледалото на ESO е с дължина приблизително 40 метра Много голям телескоп ELT, който в момента се изгражда в безплодната чилийска пустиня, е необходим за по-нататъшно търсене на галактиките източници на тези светкавици. ELT ще може да предоставя изображения, които са 15 пъти по-ясни от тези, предоставени от космическия телескоп Хъбъл.

Накратко, изправени сме пред вълнуващ период в изследванията на бързите радиоизбухвания. Надеждата е, че в крайна сметка ще успеем да разберем не само точно откъде идват тези мистериозни явления, но и как възникват. Нещо повече, тези радиоизригвания могат да ни дадат нови прозрения за масата на невидимата част от Вселената. По този начин бързите радиоизбухвания са ценни космологични инструменти, които позволяват на астрономите да събират непряка информация за невидимата материя между галактиките, което е от решаващо значение за нашето разбиране за Вселената и нейната еволюция.