Ученые впервые использовали космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) в тандеме с радиотелескопом CHIME для точного определения источника самого яркого быстрого радиовсплеска (FRB) из когда-либо зафиксированных. Всплеск, получивший название FRB 20250316A и неофициальное прозвище «RBFLOAT» (Radio Brightest Flash Of All Time), был зафиксирован в марте 2025 года. Его исключительная яркость позволила предположить, что источник находится относительно близко к Млечному Пути.
Исследование установило, что источник радиосигнала расположен на расстоянии примерно 130 миллионов световых лет от Земли, на окраине галактики NGC 4141 в созвездии Большой Медведицы. Точность локализации оказалась беспрецедентной: происхождение всплеска было отслежено до области пространства диаметром всего 45 световых лет. Для сравнения, диаметр нашей галактики Млечный Путь составляет около 100 000 световых лет.
Аманда Кук, постдокторант в Университете Макгилла и ведущий автор одной из двух научных работ, опубликованных по этому открытию, описала точность наведения так: «Это все равно что разглядеть монету достоинством в четверть доллара со 100 километров». Такой прорыв стал возможен благодаря совместной работе нескольких инструментов.
Первоначальное обнаружение всплеска было сделано Канадским экспериментом по картографированию интенсивности водорода (CHIME), который представляет собой массив из более чем 1000 радиоприемников. Для точной локализации источника была задействована новая сеть телескопов CHIME Outrigger, простирающаяся по всей Северной Америке, от Калифорнии до Британской Колумбии. После этого в дело вступил телескоп «Джеймс Уэбб», чьи инфракрасные возможности позволили детально изучить звездное окружение источника.
Результаты исследования были опубликованы 21 августа в двух статьях в журнале The Astrophysical Journal Letters. Ведущим автором одной статьи является Питер Бланшар, научный сотрудник Гарвардского университета, второй — Аманда Кук из Университета Макгилла. Впервые в истории изучения FRB удалось разрешить отдельные звезды вокруг источника всплеска.
Данные «Джеймса Уэбба» выявили в точном месте происхождения радиосигнала инфракрасный объект, названный NIR-1. Это наблюдение привело к формированию двух конкурирующих гипотез о природе источника.
Первая гипотеза предполагает существование двойной звездной системы. Согласно этой теории, видимый инфракрасный объект NIR-1 является либо красным гигантом, либо массивной звездой среднего возраста. Ни один из этих типов звезд не способен самостоятельно генерировать быстрый радиовсплеск. Поэтому предполагается наличие невидимого компаньона — нейтронной звезды, которая вращается вокруг более крупного соседа и перетягивает на себя его вещество, что и провоцирует мощнейший радиоимпульс.
Вторая гипотеза гласит, что всплеск был произведен изолированным магнетаром. Окружающая область богата молодыми массивными звездами. Одна из таких звезд могла уже завершить свой жизненный цикл, сколлапсировав в магнетар — быстро вращающуюся нейтронную звезду с чрезвычайно сильным магнитным полем. Такой объект был бы достаточно мощным, чтобы испустить зафиксированный FRB, но при этом остался бы слишком тусклым, чтобы «Джеймс Уэбб» смог увидеть его напрямую.
Быстрые радиовсплески — это феномен, открытый в 2007 году. Они представляют собой чрезвычайно короткие импульсы радиоизлучения, длящиеся всего несколько миллисекунд. За это время они высвобождают больше энергии, чем Солнце излучает за несколько дней. С момента открытия было зафиксировано более 1000 таких событий, и основной теорией их происхождения считаются именно магнетары.
Это исследование знаменует собой технологический прорыв и поворотный момент в изучении FRB. Партнерство усовершенствованной системы CHIME для точной локализации и телескопа «Джеймс Уэбб» для детального анализа открывает возможность окончательно определить природу этих загадочных космических явлений. Трассировка FRB к их источникам также проливает новый свет на динамику звезд и их жизненные циклы.
Изображение носит иллюстративный характер
Исследование установило, что источник радиосигнала расположен на расстоянии примерно 130 миллионов световых лет от Земли, на окраине галактики NGC 4141 в созвездии Большой Медведицы. Точность локализации оказалась беспрецедентной: происхождение всплеска было отслежено до области пространства диаметром всего 45 световых лет. Для сравнения, диаметр нашей галактики Млечный Путь составляет около 100 000 световых лет.
Аманда Кук, постдокторант в Университете Макгилла и ведущий автор одной из двух научных работ, опубликованных по этому открытию, описала точность наведения так: «Это все равно что разглядеть монету достоинством в четверть доллара со 100 километров». Такой прорыв стал возможен благодаря совместной работе нескольких инструментов.
Первоначальное обнаружение всплеска было сделано Канадским экспериментом по картографированию интенсивности водорода (CHIME), который представляет собой массив из более чем 1000 радиоприемников. Для точной локализации источника была задействована новая сеть телескопов CHIME Outrigger, простирающаяся по всей Северной Америке, от Калифорнии до Британской Колумбии. После этого в дело вступил телескоп «Джеймс Уэбб», чьи инфракрасные возможности позволили детально изучить звездное окружение источника.
Результаты исследования были опубликованы 21 августа в двух статьях в журнале The Astrophysical Journal Letters. Ведущим автором одной статьи является Питер Бланшар, научный сотрудник Гарвардского университета, второй — Аманда Кук из Университета Макгилла. Впервые в истории изучения FRB удалось разрешить отдельные звезды вокруг источника всплеска.
Данные «Джеймса Уэбба» выявили в точном месте происхождения радиосигнала инфракрасный объект, названный NIR-1. Это наблюдение привело к формированию двух конкурирующих гипотез о природе источника.
Первая гипотеза предполагает существование двойной звездной системы. Согласно этой теории, видимый инфракрасный объект NIR-1 является либо красным гигантом, либо массивной звездой среднего возраста. Ни один из этих типов звезд не способен самостоятельно генерировать быстрый радиовсплеск. Поэтому предполагается наличие невидимого компаньона — нейтронной звезды, которая вращается вокруг более крупного соседа и перетягивает на себя его вещество, что и провоцирует мощнейший радиоимпульс.
Вторая гипотеза гласит, что всплеск был произведен изолированным магнетаром. Окружающая область богата молодыми массивными звездами. Одна из таких звезд могла уже завершить свой жизненный цикл, сколлапсировав в магнетар — быстро вращающуюся нейтронную звезду с чрезвычайно сильным магнитным полем. Такой объект был бы достаточно мощным, чтобы испустить зафиксированный FRB, но при этом остался бы слишком тусклым, чтобы «Джеймс Уэбб» смог увидеть его напрямую.
Быстрые радиовсплески — это феномен, открытый в 2007 году. Они представляют собой чрезвычайно короткие импульсы радиоизлучения, длящиеся всего несколько миллисекунд. За это время они высвобождают больше энергии, чем Солнце излучает за несколько дней. С момента открытия было зафиксировано более 1000 таких событий, и основной теорией их происхождения считаются именно магнетары.
Это исследование знаменует собой технологический прорыв и поворотный момент в изучении FRB. Партнерство усовершенствованной системы CHIME для точной локализации и телескопа «Джеймс Уэбб» для детального анализа открывает возможность окончательно определить природу этих загадочных космических явлений. Трассировка FRB к их источникам также проливает новый свет на динамику звезд и их жизненные циклы.
