Согласно новому исследованию, опубликованному в прошлом месяце в журнале, мощные космические радиоимпульсы, исходящие из глубин Вселенной, могут быть использованы для изучения скрытых газовых бассейнов в близлежащих галактиках. естественная астрономия.
Как это называется? быстрый взрыв радио, или FRB, представляют собой импульсы радиоволн, обычно на расстоянии от миллионов до миллиардов световых лет. (Радиоволны — это электромагнитное излучение, похожее на свет, который мы видим своими глазами, но с большей длиной волны и меньшей частотой.) Первые FRB были обнаружены в 2007 году, и с тех пор были обнаружены сотни других. В 2020 году прибор STARE2 (Обзор переходных астрономических радиоизлучений 2) из Калифорнийского технологического института и CHIME (Канадский эксперимент по картированию интенсивности водорода) из Канады. В нашей галактике Млечный Путь обнаружен огромный FRB. Эти более ранние результаты помогли подтвердить теорию о том, что энергетическое событие, скорее всего, произошло от мертвого магнитара, называемого магнетаром.
По мере того, как поступает все больше FRB, ученые теперь изучают, как их можно использовать для изучения газа между нами и извержением. В частности, они хотят использовать FRB для исследования рассеянного газового гало, окружающего галактику. Ожидается, что по мере того, как радиоимпульсы движутся к Земле, газ, окружающий галактику, будет замедлять волны и распространять радиочастоты. В новом исследовании исследовательская группа рассмотрела выборку из 474 удаленных FRB, обнаруженных CHIME, которая на сегодняшний день обнаружила наибольшее количество FRB. Они показали, что часть из двадцати FRB, прошедших через галактическое гало, на самом деле замедлилась больше, чем остальные FRB.
«Наше исследование показывает, что FRB могут служить связующим звеном для всех материалов между радиотелескопами и источниками радиоволн», — сказал ведущий автор Лиам Коннор, исследователь в области астрономии с докторской степенью Толмана, который работал с доцентом астрономии и соавтором исследования. Викрам Рави.
«Мы использовали быстрые радиовсплески, чтобы осветить галактические ореолы вблизи Млечного Пути и измерить их скрытый материал», — говорит Коннор.[{”attribute=””>MilkyWayandmeasuretheirhiddenmaterial”Connorsays
В исследовании также сообщается, что вокруг галактик обнаружено больше материи, чем ожидалось. В частности, было обнаружено примерно в два раза больше газа, чем предсказывали теоретические модели.
Все галактики окружены и питаются массивными бассейнами газа, из которых они родились. Однако газ очень тонкий и его трудно обнаружить. «Эти газовые резервуары огромны. Если бы человеческий глаз мог видеть сферическое гало, которое окружает близлежащую галактику Андромеды, гало казалось бы в тысячу раз больше, чем Луна по площади», — говорит Коннор.
Исследователи разработали различные методы для изучения этих скрытых ореолов. Например, Калтех профессор физики Кристофер Мартин и его команда разработали прибор в Обсерватория В. М. Кека называется Keck Cosmic Webb Imager (KCWI), который может исследовать нити газа, которые текут в галактики от ореолов.
Этот новый метод FRB позволяет астрономам измерять общее количество материала в гало. Это можно использовать, чтобы собрать воедино картину того, как галактики растут и развиваются в течение космического времени.
«Это только начало, — говорит Рави. «По мере того, как мы обнаруживаем больше FRB, наши методы можно применять для изучения отдельных ореолов разных размеров и в разных средах, решая нерешенную проблему распределения материи во Вселенной».
Ожидается, что в будущем открытия FRB будут продолжать поступать. Глубокий синоптический массив из 110 тарелок Калифорнийского технологического института, или DSA-110, уже обнаружил несколько FRB и идентифицировал их родительские галактики. Этот проект, финансируемый Национальным научным фондом (NSF), осуществляется в радиообсерватории Калифорнийского технологического института в долине Оуэн недалеко от Бишопа, Калифорния. В ближайшие годы исследователи из Калифорнийского технологического института планируют построить еще большую антенную решетку DSA-2000, которая будет включать 2000 тарелок и станет самой мощной радиообсерваторией из когда-либо построенных. DSA-2000, который в настоящее время разрабатывается при финансовой поддержке Schmidt Futures и NSF, будет обнаруживать и идентифицировать источник тысяч FRB в год.
Ссылка: «Наблюдаемое влияние газа галактического гало на быстрые радиовсплески», Лиам Коннор и Викрам Рави, 4 июля 2022 г., Астрономия природы.
DOI: 10.1038/s41550-022-01719-7
