Перейти к содержимому

Очень Большой Телескоп ESO выполнил наблюдения, позволившие исследовать прохождение быстрого радио всплеска сквозь галактическое гало. Загадочная вспышка космического радиоизлучения, продолжавшаяся меньше миллисекунды, прошла через толщу гало почти без возмущений, что свидетельствует о неожиданно низкой плотности и слабом магнитном поле гало. Примененная при наблюдениях новая методика может быть использована для исследований обычно трудных для наблюдений гало в других галактиках.

Используя одну космическую загадку для исследования другой, астрономы проанализировали быстрый радиовсплеск для того, чтобы изучить свойства диффузного газа в гало массивной галактики. В ноябре 2018 г. радиотелескоп ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) в Австралии зафиксировал быстрый радиовсплеск FRB 181112. Немедленно последовали оптические наблюдения на Очень Большом Телескопе ESO (VLT) и других телескопах, показавшие, что радиоимпульсы на пути к Земле прошли сквозь гало массивной галактики. Это обстоятельство позволило астрономам при помощи анализа радиосигнала исследовать природу газа в гало.

Быстрый радиовсплеск позволил выявить природу магнитного поля вокруг галактики и структуру газа в ее гало. Мы получили новую гибкую методику изучения природы галактических гало”, -- сказал Дж. Хавьер Прохазка (J. Xavier Prochaska), профессор астрономии и астрофизики Университета Санта Круз в Калифорнии, основной автор статьи, в которой представлены результаты нового исследования и которая сегодня публикуется в журнале ​Science.​

Астрономы до сих пор не знают, что вызывает быстрые радиовсплески илишь недавно сумели проследить возникновение нескольких очень быстрых и очень ярких радиосигналов в галактиках. “Когда мы налодили радио и оптическое изображения, мы сразу увидели, что быстрый радиовсплеск пронизал толщу гало случайно оказавшейся на пути его распространения галактики. Впервые мы получили возможность прямого зондирования обычно невидимого вещества, окружающего эту галактику galaxy”, -- говорит соавтор работы Чери Дэй (Cherie Day), докторант Суинбернского технологического института в Австралии.

Галактическое гало содержит как темную материю, так и обычное барионное вещество, последнее в основном в форме горячего ионизованного газа. В то время, как светящаяся часть массивной галактики может иметь поперечник около 30 000 световых лет, ее приблизительно сферичесское гало вдесятеро больше в диаметре. Падая в направлении центра галактики, находящийся в гало газ служит строительным материалом для звездообразования, а другие процессы, такие, как вспышки сверхновых, могут выбрасывать вещество из областей звездообразования обратно в гало. Одной из причин, по которым астрономы считают важным изучать газ в гало, является необходимость лучше понимать эти процессы выброса вещества, которые могут тормозить звездообразование.

Гало в этой галактике неожиданно спокойное”, -- говорит Прохазка. “Радиосигнал, проходя через галактику, остался в основном невозмущенным, и это резко противоречит предсказаниям разработанных ранее моделей всплесков”.

Сигнал FRB 181112 состоял из нескольких импульсов, каждый длительнстью менее 40 микросекунд (в 10 000 раз короче одного мгновения). Малая продолжительность импульсов накладывает верхнее ограничение на плотность газа в гало, так как прохождение сквозь более плотную среду растянуло бы радиосигнал во времени. Исследователи рассчитали, что плотность газа в гало должна быть менее 0.1 атома на кубический сантиметр (что эквивалентно нескольким сотням атомов в объеме детского воздушного шарика).

Наподобие дрожащего воздуха в жаркий солнечный день, протяженная атмосфера этой массивной галактики должна была бы деформировать сигнал быстрого радиовсплеска. Но вместо этого мы приняли столь неискаженный и четкий импульс, что в нем вообще не присутствует никаких признаков прохождения сквозь газ”, -- сказал соватор работы Жан-Пьер Маккар (Jean-Pierre Macquart), астроном из Международного центра радиоастрономических исследований университета Куртэн в Австралии.

Исследователи не нашли никаких признаков холодных турбулентных облаков или малых плотных скоплений холодного газа в гало. Быстрый радиовсплеск также позволил получить информацию о магнитном поле гало, которое оказалось очень слабым—в миллиард раз слабее магнита на холодильнике.

Пока что, по результатам наблюдений лишь одного галактического гало, исследователи не могут сказать, является ли найденные низкая плотность и слабое магнитное поле гало необычным явлением или предыдущие исследования галактических гало переоценили эти параметры. Прохазка рассчитывает на то, что ASKAP и другие радиотелескопы смогут использовать другие быстрые радиовсплески для изучения гораздо большего числа галактических гало и уточнить их свойства. 

Возможно, это просто необычная галактика”, -- сказал он. “Нам потребуются новые быстрые радиовсплески, чтобы исследовать десятки и сотни галактик различных масс и возрастов, чтобы получить предсавление о свойствах всего галактического населения”. Оптические телескопы, такие, как VLT ESO, играют важную роль – они позволяют определить расстояние до галактик, через которе проходят всплески, а также и сам факт прохождения всплеска через гало какой-нибудь из галактик поля.

Информация взята из достоверного источника: https://www.eso.org/public/russia/news/eso1915/?lang