Загадочные ультракороткие радиосигналы могут пролить свет на плотность материи в межгалактическом пространстве

Впервые за всю историю наблюдений астрономам удалось точно выявить ультракороткие вспышки радиоизлучения, которые, скорее всего, исходят из внегалактических источников.

Группа Дэна Торнтона (Dan Thornton) из Манчестерского университета (Великобритания) использовала архивные данные наблюдений 64-метрового радиотелескопа обсерватории Паркса, расположенной в Австралии. В них удалось обнаружить четыре чёткие ультракороткие вспышки радиоизлучения, которые, по всей видимости, имеют внегалактическое происхождение.

Загадочные радиосигналы, по всей видимости, пришли из пространства, что далеко за пределами Млечного Пути. (Здесь и ниже иллюстрации Alex Сherney, MPIfR / C. Ng.)

Сигналы длительностью в несколько тысячных секунды наблюдались с периодичностью примерно в десять секунд. Это означает, что перед нами нечто, исходящее из неведомого нам класса внегалактических радиоисточников. Но что позволило установить, что сигналы родом не из нашей Галактики?

По мере распространения радиоволн в космосе они сталкиваются с ионизированным веществом и постепенно рассеиваются. Чем дольше путешествовала волна, тем выше показатели рассеивания. Для четырёх сигналов, обработанных группой г-на Торнтона, это значение столь велико, что рассеивание в Млечном Пути не превышало 3–6% от общего уровня рассеивающего воздействия на радиоволны. Следовательно, их внутригалактическое прохождение почти наверняка исключёно.

Исходя из нынешних моделей того, как часто волны в межгалактическом пространстве могут встречаться с ионизированным веществом, следует, что все четыре сигнала были посланы с дистанций в 5,5–10,0 млрд световых лет, что также указывает на их внегалактическую природу.

Что способно породить такие повторяющиеся ультракороткие сигналы? Учёные полагают, что это могут быть следы деятельности магнетаров — нейтронных звёзд с особо сильным магнитным полем. Однако проверить гипотезу пока нельзя, поскольку точно установить точку, из которой исходили сигналы, не удаётся.

Сейчас астрономы работают с данными радиотелескопа Паркса в реальном времени, надеясь непосредственно отследить новый сигнал такого рода. Если это удастся, далее последует изучение региона неба, из которого они пришли, при помощи оптических телескопов. И тогда по красному смешению можно будет надёжно установить дальность радиоисточника.

Примечательно, что в этом случае впервые удастся проверить существующую модель рассеивания радиоизлучения в межгалактическом пространстве на электронах барионной материи, находящейся между галактиками. Плотность такого вещества до настоящего времени эффективно подтвердить не удавалось, в то время как важность этого параметра для понимания количества барионной материи во Вселенной чрезвычайна.

Нормальные пульсары на фоне карты всего неба (в центре Млечный Путь). Красными звёздочками отмечены примерные местоположения источников четырёх новых ультракоротких радиосигналов.

Дело в том, что, согласно наблюдениям ранней Вселенной, масса барионов должна быть существенно выше того, что мы видим в современных галактиках, и науку давно волнует вопрос о том, куда «пропала» часть барионной материи. Хотелось бы верить, что новый класс внегалактических радиоисточников приблизит решение проблемы...

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Science.

Подготовлено по материалам Nature News.