Космічний телескоп ім. Джеймса Вебба допоміг астрономам знайти джерело одного з найвіддаленіших швидких радіоспалахів. Ним виявилася карликова галактика, що здивувало дослідників: раніше подібні сигнали частіше виявляли в масивніших структурах. Результати дослідження, проведеного групою під керівництвом Маніші Калеб з Сіднейського університету, опубліковано в журналі Science.
Швидкі радіоспалахи — це надзвичайно короткі імпульси радіовипромінювання, які зазвичай тривають усього кілька мілісекунд. Незважаючи на їхню потужність, походження таких сигналів досі остаточно не встановлено. Додаткову складність створює те, що більшість спалахів спостерігаються лише один раз.
Імпульс, який отримав позначення FRB 20240304B, виявили 4 березня 2024 року за допомогою радіотелескопа MeerKAT у Південній Африці. Спостереження показали, що радіоспалах знаходився на величезній відстані, і для підтвердження сигналу астрономам було необхідно дослідити галактику, звідки він надійшов. Однак навіть найбільші наземні телескопи не змогли виявити в цій ділянці неба жодного потенційного джерела.
У результаті команді допоміг «Вебб». Його камера ближнього інфрачервоного діапазону NIRCam виявила галактику, а спектрограф NIRSpec точно виміряв червоне зміщення. За цими даними вчені встановили, що спалах стався приблизно через 3 мільярди років після Великого вибуху, коли зореутворення у Всесвіті було особливо інтенсивним. При цьому галактика виявилася приблизно в тисячу разів менш масивною, ніж очікували дослідники. Судячи з темпів зореутворення, більша частина її світил могла сформуватися всього за 30 мільйонів років. Зазвичай радіоспалахи фіксувалися в набагато більших галактиках мільярди років потому.
Незвичайні властивості галактики важливі для з’ясування походження швидких радіоспалахів. Згідно з однією з гіпотез, вони виникають під час злиття двох нейтронних зірок — процесу, який може тривати мільярди років. Інша припускає, що джерелом сигналів стають магнетари: молоді нейтронні зірки з надзвичайно сильним магнітним полем, здатні генерувати потужні радіоімпульси незабаром після свого утворення. Молода галактика, в якій активно народжуються зірки, краще узгоджується з другим сценарієм. Однак остаточно встановити механізм виникнення всіх швидких радіоспалахів поки що неможливо.
Крім того, вчені виявили в сигналі сліди двох космічних структур — невідомого скупчення галактик на відстані 3,5 мільярда світлових років і сусіднього скупчення Діви, що знаходиться на відстані 54 мільйонів світлових років від Землі.
У майбутньому команда планує продовжити вивчення далеких радіоспалахів за допомогою телескопа MeerKAT. А його спільне використання з космічними обсерваторіями на кшталт «Вебба» може прискорити темпи подібних відкриттів.