Астрономы обнаружили самую далекую радиогалактику
Астрономы обнаружили самую далекую на сегодняшний день радиогалактику: она существовала в конце эпохи реионизации. Находка позволит узнать больше о формировании и эволюции галактик, а также процессах, которые происходили в ранней Вселенной. Препринт работы опубликован на портале arXiv.
Считается, что яркие радиогалактики с высокими значениями красного смещения (англ. high-redshift radio galaxies, HzRG) — прародители крупных массивных эллиптических галактик. Они содержат большое количество пыли и газа и являются одними из самых массивных в ранней Вселенной; кроме того, их часто обнаруживают в центральной части скоплений и протоскоплений галактик. Изучение таких объектов и их окружения может дать представление о формировании и эволюции крупномасштабной структуры Вселенной.
Радиогалактики на красных смещениях z > 6 представляют особый интерес, так как несут информацию о процессах, шедших во Вселенной в эпоху реионизации (подробнее про этот период жизни Вселенной читайте в нашем материале) или вторичной ионизации водорода, продолжавшейся около 450 миллионов лет. После этой эпохи началась длящаяся до сих пор Эра вещества: во время нее Вселенная приобрела знакомый нам вид.
Задача поиска ярких и очень далеких радиогалактик, однако, — весьма сложна, из-за чего такие объекты считаются одними из редчайших во Вселенной. В новой работе группа астрономов во главе с Ааюшем Саксеной (Aayush Saxena) из Лейденского университета сообщает об обнаружении новой радиогалактики типа HzRG — TGSS1530. Первоначально объект был найден в данных обзора TGSS (TIFR GMRT Sky Survey), а в дальнейшем его природа была подтверждена в ходе наблюдений при помощи наземных телескопов «Gemini North» и LBT (Large Binocular Telescope). Наблюдения в радиодиапазоне велись при помощи системы VLA (Very Large Array). Значение красного смещения z для новооткрытой галактики составляет 5,72, что означает, что она существовала близко к концу эпохи реионизации.
Размер галактики оценивается примерно в 11,4 тысячи световых лет, а верхний предел общей звездной массы — в 1011 масс Солнца. Предполагается, что мы наблюдаем радиогалактику на ранних стадиях ее эволюции. По наблюдаемым свойствам TGSS1530 похожа на другие известные радиогалактики при z > 4 и является самой далекой радиогалактикой, известной на сегодняшний день. Исследователи отмечают, что это ненадолго: будущие глубокие обзоры неба, такие как LoTSS (LOFAR Two-metre Sky Survey), позволят открыть еще более удаленные объекты.
Ранее мы рассказывали о том, как астрономы обнаружили самый древний кислород во Вселенной, а также о том, как телескоп «Хаббл» увидел самую далекую звезду. Кроме того, здесь вы можете прочитать о том, как самая далекая гиперновая породила магнитар.
Александр Войтюк
Радиоимпульсы возникают в магнитосфере магнитара
Астрономы увидели, как галактический магнитар SGR J1935+2154 начал и перестал быть радиопульсаром. В этой фазе он пробыл 13 дней, спустя пять месяцев после того, как стал первым источником быстрого радиовсплеска в Млечном Пути. Это говорит в пользу теории о том, что подобные всплески связаны с намагниченными нейтронными звездами. Статья опубликована в журнале Science Advances. Впервые быстрые радиовсплески наблюдались 16 лет назад (хотя известны и более старые события), с тех пор было обнаружено несколько сотен подобных событий. Они представляют собой очень яркие импульсы радиоизлучения, которые длятся миллисекунды, чаще всего наблюдаются одиночные радиовсплески, однако известны и источники повторяющихся всплесков. При этом все источники находятся в других галактиках. Природа быстрых радиовсплесков до сих пор остается предметом споров и существует ряд теорий, объясняющих их. В 2018 году идея о том, что всплески могут возникать в магнитосфере намагниченных нейтронных звезд получила хорошее наблюдательное подтверждение, а в апреле 2020 года был обнаружен первый кандидат в источник быстрых радиовсплесков в Млечном Пути FRB 20200428, который укладывался в эту теорию. Его источником стал магнитар SGR J1935+2154, который находится в 21 тысяче световых лет от Солнца в остатке сверхновой G57.2+00.8. Группа астрономов во главе с Вэйвэем Чжу (Weiwei Zhu) из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук сообщила, что наблюдала SGR J1935+2154 в фазе радиопульсара при помощи наземного радиотелескопа FAST. Наблюдения велись с 9 по 30 октября 2020 года и были инициированы сообщением команды радиотелескопа CHIME, обнаружившим от магнитара три всплеска 8 октября. При этом в период с мая по август источник не проявлял заметной активности, лишь 30 апреля и 24 мая наблюдались три радиовсплеска умеренной светимости. В общей сложности за 13 дней ученые зарегистрировали 795 импульсов, которые четко повторялись с периодом 3,2478 секунды. Фаза радиоимпульсов не совпадает с фазой рентгеновских пульсаций, в отличие от эпизода генерации быстрого радиовсплеска FRB 20200428, при этом светимости одиночных импульсов примерно на восемь-девять порядков ниже, чем у FRB 20200428. Импульсы обладают сложной субструктурой, которая напоминает наблюдаемые структуры импульсов у источников повторяющихся быстрых радиовсплесков. Исследователи предполагают, что эти результаты говорят в пользу идеи о том, что магнитары могут быть источниками быстрых радиовсплесков. Возможно всплески, подобные быстрым радиовсплескам, и их аналоги с более низкой светимостью, генерируются за счет разных механизмов. Радиоимпульсы способны возникать в фиксированной области магнитосферы и генерируются за счет обычных физических механизмов, ответственных за излучение радиопульсаров. Радиовсплески же могут порождаться во время сильных возмущений магнитосферы и могут быть связаны с некими взрывными процессами, это способно объяснить отсутствие наблюдаемого периода у источников повторяющихся быстрых радиовсплесков. О том, что такое быстрые радиовсплески и как их изучают, можно прочитать в блоге астрофизика Сергея Попова.