Астрономы обнаружили самый далёкий из известных быстрых радиовсплесков — FRB 20240304B. Его сигнал путешествовал до Земли около 11 миллиардов лет, а значит, всплеск произошёл, когда возраст Вселенной составлял всего около трёх миллиардов лет.

Открытие было сделано с помощью южноафриканского радиотелескопа MeerKAT. Затем исследователи использовали космический телескоп «Джеймс Уэбб», чтобы определить галактику, в которой возник сигнал. Предыдущий рекорд дальности для подобных явлений удалось превзойти более чем вдвое.

Быстрые радиовсплески, или FRB, представляют собой чрезвычайно мощные, но очень короткие импульсы радиоизлучения. Обычно они продолжаются всего несколько миллисекунд, однако за это время могут выделять в радиодиапазоне энергию, во много раз превышающую годовое излучение Солнца.

Точная природа большинства таких всплесков до сих пор остаётся предметом исследований. Одним из главных кандидатов считаются магнетары — нейтронные звёзды с исключительно сильными магнитными полями.

Особый интерес вызвала галактика, в которой произошёл FRB 20240304B. Она оказалась сравнительно небольшой, бедной тяжёлыми химическими элементами и находящейся в состоянии интенсивного звездообразования.

Это обстоятельство может поддерживать гипотезу, согласно которой значительная часть быстрых радиовсплесков связана с молодыми магнетарами, образующимися после гибели массивных звёзд. Однако само по себе открытие ещё не доказывает, что источником конкретного всплеска был именно магнетар.

Но главная научная ценность рекордного сигнала заключается даже не в возможном механизме его возникновения.
На протяжении 11 миллиардов лет радиоволны проходили через межгалактический газ и вещество галактик. Свободные электроны в этой среде вызывают частотно-зависимую задержку сигнала. Измеряя её, астрономы могут оценивать количество и распределение ионизированного вещества вдоль линии наблюдения.

Таким образом, быстрые радиовсплески позволяют исследовать не только собственные источники, но и структуру Вселенной на огромных расстояниях. Они особенно полезны для изучения межгалактического газа, значительная часть которого слишком разрежена, чтобы непосредственно наблюдать его обычными телескопами.

Открытие FRB 20240304B продемонстрировало, что совместная работа крупных радиотелескопов и «Джеймса Уэбба» позволяет использовать такие сигналы для исследования Вселенной в эпоху её молодости.

Авторы исследования, опубликованного 8 октября в журнале Science, полагают, что ещё более мощные радиовсплески потенциально можно обнаруживать на расстояниях, соответствующих времени формирования первых звёзд и галактик. Это откроет новый способ изучения ранних этапов космической эволюции.

https://www.space.com/astronomy/galaxies/james-webb-space-telescope-helps-detect-the-most-distant-fast-radio-burst-ever-seen-and-scientists-are-surprised-by-its-source