Критические наблюдения Близнецов были ключом к подтверждению того, что вспышка покинула свою родительскую галактику около 4 миллиардов лет назад.
С момента первого открытия FRB в 2007 году эти загадочные объекты играли в космическую игру в кошки-мышки с астрономами – с астрономами в роли зорких кошек! Мимолетные радиовсплески, длящиеся около миллисекунды (одна тысячная секунды), трудно обнаружить, и еще труднее их точно определить. В этом случае FRB, известный как FRB 180924, был одиночным пакетом, в отличие от других, которые могут мигать несколько раз в течение длительного периода.
«Особенно сложно определить FRB, которые мигают только один раз и исчезают», – сказал Кейт Баннистер из Австралийской организации по науке и промышленным исследованиям (CSIRO), возглавлявший австралийскую группу по поиску. Однако Баннистер и его команда сделали именно это, что является первым.
Результат опубликован в номере журнала Science от 27 июня.
Кратковременный импульс был впервые обнаружен в сентябре 2018 года во время специального поиска FRB с помощью ASKAP – 36-антенной решетки радиотелескопов, работающих вместе как единый инструмент в Западной Австралии, – который также определил местоположение сигнала в небе.
Исследователи использовали незначительные различия в количестве времени, которое требуется свету, чтобы достичь различных антенн в массиве, чтобы приблизить местоположение родительской галактики. «По этой крошечной разнице во времени – всего лишь доли миллиардной доли секунды – мы определили родную галактику взрыва», – сказал член группы Адам Деллер из Технологического университета Суинберна.
После того, как их точно определили, команда заручилась поддержкой телескопа Gemini South вместе с телескопом W.M.
Обсерватория Кека и Очень большой телескоп (VLT) Европейской южной обсерватории для определения расстояния до FRB и других характеристик путем тщательного наблюдения за галактикой, в которой произошла вспышка. «Данные Gemini South полностью подтвердили, что свет покинул галактику около 4 миллиардов лет назад», – сказал Николас Техос из Папского католического университета в Вальпараисо, который руководил наблюдениями Gemini.
«ASKAP дал нам двухмерное положение на небе, но наблюдения Gemini, Keck и VLT зафиксировали расстояние, которое завершает трехмерную картину», – сказал Тейос.
"Когда нам удалось получить позицию по FRB 180924, это было хорошо до 0.1 угловая секунда, мы знали, что он скажет нам не только, какой объект является родительской галактикой, но также и где в пределах родительской галактики это произошло », – сказал Деллер. «Мы обнаружили, что FRB был расположен вдали от ядра галактики, в« галактических пригородах ».’"
«Телескопы Gemini были разработаны с учетом подобных наблюдений», – сказал Ральф Гом, заместитель директора отдела астрономических наук Национального научного фонда США (NSF), который обеспечивает финансирование американской части международного партнерства с обсерваторией Gemini.
Знать, где находится FRB в галактике этого типа, важно, потому что это позволяет астрономам получить некоторое представление о том, чем мог быть прародитель FRB. «А для этого, – продолжает Гом, – нам нужны изображения и спектроскопия с превосходным качеством и глубиной изображения, поэтому наблюдения Gemini и оптических и инфракрасных обсерваторий в этом исследовании были так важны."
Локализация FRB имеет решающее значение для понимания того, что вызывает вспышки, что все еще остается неопределенным: для объяснения высоких энергий и коротких временных масштабов большинство теорий ссылаются на присутствие массивного, но очень компактного объекта, такого как черная дыра или сильномагнитная нейтронная звезда.
Определение того, где происходят всплески, скажет нам, является ли причиной радиовсплесков образование, эволюция или столкновение и разрушение этих объектов."
«Так же, как гамма-всплески два десятилетия назад или недавнее обнаружение гравитационных волн, мы стоим на пороге захватывающей новой эры, когда мы собираемся узнать, где происходят быстрые радиовсплески», – сказал член команды Стюарт Райдер. Университета Маккуори, Австралия. Райдер также отметил, что, зная, где в галактике возникают FRB, астрономы надеются узнать больше о том, что их вызывает, или, по крайней мере, исключить некоторые из многих моделей. «В конечном итоге, – продолжил Райдер, – наша цель состоит в том, чтобы использовать FRB в качестве космологических зондов, почти так же, как мы используем гамма-всплески, квазары и сверхновые.По словам Райдера, такая карта могла бы точно определить местонахождение «недостающих барионов» (барионы – это субатомные строительные блоки материи), которые, по прогнозам стандартных моделей, должны быть там, но которые не обнаруживаются с помощью других зондов.
Выявляя вспышки и то, как далеко прошел их свет, астрономы могут также получить «образцы керна» промежуточного материала между нами и вспышками. Имея большую выборку родительских галактик FRB, астрономы могли провести «космическую томографию», чтобы построить первую трехмерную карту расположения барионов между галактиками. В этой заметке Теджос добавил: «Как только у нас будет большая выборка FRB с известными расстояниями, у нас также будет революционно новый метод измерения количества материи в космической паутине!"
На сегодняшний день был локализован только один другой быстрый радиовсплеск (FRB 121102), и у него был повторяющийся сигнал, который мигал более 150 раз.Хотя как одиночные, так и множественные вспышки FRB относительно редки, одиночные FRB встречаются чаще, чем повторяющиеся. Таким образом, открытие FRB 180924 может проложить путь к будущим методам локализации.
«Последующий вклад в быстрый оборот обсерватории Джемини будет особенно значительным в будущем астрономии во временной области», – сказал Теджос, – «поскольку он обещает не только помочь астрономам усовершенствовать изучение переходных явлений, но, возможно, изменить наше восприятие происходящего. Вселенная."