Радиовсплеск удалось проследить до карликовой галактики молодой Вселенной

Радиосигнал длился всего несколько миллисекунд, но до Земли он шел через миллиарды лет космической истории. Радиотелескоп MeerKAT в Южной Африке зарегистрировал этот импульс 4 марта 2024 года; ему присвоили обозначение FRB 20240304B. 8 октября 2026 года исследователи сообщили, что наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» помогли найти галактику-хозяина всплеска и измерить расстояние до нее.

Проследить короткий импульс недостаточно, чтобы сразу определить его источник. Команда использовала точные координаты сигнала и искала галактику в той же области неба. Более ранние наземные наблюдения не выявили видимой галактики-хозяина. Ближняя инфракрасная камера NIRCam телескопа «Уэбб» обнаружила там тусклую карликовую галактику. Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона NIRSpec измерил ее красное смещение — растяжение света из-за расширения Вселенной — и получил значение 2,148. Оно показывает, что свет покинул галактику, когда возраст Вселенной составлял около 3 млрд лет.

Галактика оказалась неожиданно маленькой и маломассивной, хотя в ней активно образуются звезды. Ее масса примерно в тысячу раз меньше той, которую команда ожидала по аналогии с другими галактиками, связанными с быстрыми радиовсплесками. Результат расширяет круг известных сред, где возникают такие события. Он также показывает, как всплеск может служить космическим маяком: по пути к Земле сигнал несет сведения о газе и структурах, которые он пересек.

Эти сведения помогают проверять объяснения происхождения быстрых радиовсплесков (FRB, от английского fast radio burst). Одна гипотеза связана с магнетарами — нейтронными звездами с исключительно сильными магнитными полями, которые могут образоваться после коллапса и взрыва массивной звезды. Другая предполагает слияние нейтронных звезд, на которое может уйти гораздо больше времени. Свойства галактики-хозяина согласуются со сценариями быстрого происхождения всплеска, но не доказывают, что этот импульс создал магнетар. Происхождение FRB по-прежнему не установлено.

Проще говоря, это не снимок самого всплеска в момент его возникновения, а определение связанного с ним космического адреса. На изображении «Уэбба» видна галактика-хозяин, а белый крест отмечает положение FRB на небе. Для изображения использованы наблюдения от 26 декабря 2024 года — почти через десять месяцев после регистрации импульса. Работа в Science превращает эту крошечную галактику в подсказку для изучения возможных источников FRB и вещества между галактиками.

Критическое прочтение: Красное смещение 2,148 помещает галактику в очень раннюю эпоху Вселенной. Сравнение ее массы с массами других известных галактик-хозяев полезно, однако выборка точно локализованных FRB на больших расстояниях пока невелика.