Просто о сложном

Гигантская тайна раскрыта: космический телескоп JWST обнаружил источник самого яркого радиоимпульса в истории

23 августа, 07:31

В феврале этого года ученые зафиксировали самый яркий радиосигнал, когда-либо зарегистрированный с Земли — яркое, кратковременное вспышковое событие, которое потрясло астрономический мир. Использование космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) для определения происхождения этого феномена стало настоящим прорывом в области изучения быстрых радиовспышек (FRB — Fast Radio Bursts). Этот уникальный случай может кардинально изменить понимание о механизмах формирования таких мощных космических сигналов и о природе их источников.

Рекордная вспышка: что это было?

Радионовость FRB 20250316A, полученная в марте в рамках проекта CHIME — комплекса радиотелескопов, расположенного в Канаде и предназначенного для поиска и анализа быстрых радиоимпульсов — была зафиксирована с поразительной силой. Эта вспышка, названная RBFLOAT (Radio Brightest Flash Of All Time — «самая яркая радиовспышка всех времен»), по сравнению с ранее зарегистрированными событиями была в десятки раз мощнее и имела продолжительность всего несколько миллисекунд. За такие краткие интервалы времени мощность радиоэнергии в миллионы раз превосходит энергию, излучаемую солнцем за несколько суток.

Но главная загадка заключалась в исключительно высокой яркости сигнала, которая указывала на то, что источник этого явления находится относительно близко — в пределах нашей галактики или даже чуть дальше. Такого рода интенсивные радиовспышки обычно происходят в очень малых и экстремальных условиях, и ученые давно мечтали связать их с конкретными астрономическими объектами, чтобы понять причины их возникновения.

Как удалось определить местоположение?

Для локализации источника FRB 20250316A команда ученых использовала уникальную возможность — одновременно задействовала международную сеть радиотелескопов CHIME и мощность космического телескопа Джеймса Уэбба. Благодаря высокой точности и быстроте CHIME удалось определить, что радиосигнал исходит из галактики NGC 4141, которая находится примерно в 130 миллионах световых лет от Земли — по космическим меркам, весьма близко. Однако для окончательного выявления конкретной области внутри галактики потребовалась детальная наблюдательная съемка.

Здесь на помощь пришел JWST. Его инфракрасный диапазон позволил зафиксировать точное место происхождения сигнала с точностью, сравнимой с возможностью увидеть четверть в городском парке с расстояния 100 километров. В результате ученые локализовали источник в участке галактики размером всего 45 световых лет, что примерно в 2000 раз меньше, чем диаметр нашей Млечного пути.

Что показывают данные JWST?

Инфракрасные наблюдения за точкой происхождения сигнала выявили яркий объект, который, вероятно, является либо гигантской красной звездой, либо массивной звездой среднего возраста, значительно превышающей по размерам и массе наше солнце. Интересно, что ни одна из этих звезд не способна самостоятельно породить FRB — для этого обычно требуются очень экстремальные условия, такие как необычайно сильное магнитное поле или особые взаимодействия с соседним объектом.

Исследователи выдвинули гипотезу, что, возможно, вокруг такого яркого инфракрасного «падающего» объекта движется невидимый спутник — нейтронная звезда или магнитар, мощнейший магнитный объект, являющийся остатком коллапсировшей сверхновой. Способность нейтронной звезды генерировать радиовспышки при определенных условиях является одной из ведущих теорий, объясняющих происхождение FRB.

Какие открытия сделаны в ходе исследования?

  • Впервые локализация источника FRB в другой галактике с такой точностью. Специалисты выяснили, что вспышка произошла в области, богатой молодыми и массивными звездами, что указывает на возможную связь с астрономическими объектами таких типов.
  • Обнаружение потенциального прототипа источника в виде звезды или системы звезд. Анализ показывает наличие вблизи яркого инфракрасного объекта, который может быть либо гигантским звездным телом, либо системой двойных звезд, где одна нейтронная звезда взаимодействует с другой, вызывая мощные радиовспышки.
  • Предположение о наличии неуловимого магнитара. Учитывая условия, существующие в локальной обстановке, команда ученых предполагает, что именно этот источник мог породить RBFLOAT, даже если он остается слишком слабым для прямого обнаружения в видимом диапазоне.

Что означают эти результаты?

Достижения, достигнутые с помощью JWST, демонстрируют, насколько мощным инструментом стал этот космический телескоп в изучении неуловимых явлений. Пока ранее ученые могли лишь гадать о местах происхождения FRB, сегодня мы делаем шаги к их точной локализации и даже выявлению конкретных объектов-источников.

Это важное открытие связывает теорию о нейтронных звездах и магнитарах с наблюдаемыми мегасобытиями. Также оно позволяет предположить, что в галактиках могут скрываться еще более экстремальные источники, о существовании которых ранее могли лишь подозревать.

Что дальше?

Планируется продолжить наблюдения с использованием как JWST, так и других мощных радиотелескопов. Каждое новое исследование позволит уточнить механизмы формирования FRB и возможно откроет новые типы мощных космических объектов. Объединение данных из различных диапазонов позволяет создавать полную картину, которая раньше казалась недостижимой в силу технологических ограничений.

Ключевым моментом остается возможность точной локализации источника любого FRB, что даст уникальную возможность связать его с конкретным астрономическим объектом и понять, какие процессы в звездных системах вызывают эти ярчайшие радиоимпульсы. Астрономы надеются, что новые открытия помогут разгадать одну из главных загадок современной космологии: как возникают такие мощные и короткие вспышки, и что за небесные структуры способны их породить.