Астрономы сообщили об обнаружении рекордно яркого быстрого радиовсплеска (FRB), получившего обозначение FRB 20250316A и неформальное имя RBFLOAT — «radio brightest flash of all time». Сигнал пришёл из спиральной галактики NGC 4141 в созвездии Большой Медведицы на расстоянии около 130 миллионов световых лет. Его удалось локализовать с беспрецедентной точностью благодаря усовершенствованной сети радиоинтерферометра CHIME.
Радиоинтерферометр CHIME
RBFLOAT стал важной вехой не только из-за рекордной яркости, но и из-за относительной близости: большинство подобных событий фиксировались из гораздо более удалённых галактик. Учёные сумели определить область происхождения радиовсплеска с точностью до нескольких десятков миллидуговых секунд — это соответствует региону размером около 45 световых лет на периферии спирального рукава NGC 4141. Совпадение с инфракрасным источником, ранее замеченным телескопом James Webb, открывает новые возможности для исследований среды вокруг возможного источника.
Вариант представления рукава NGC 4141
Особое значение событию придаёт его «одноразовый» характер. Анализ архивных наблюдений за последние шесть лет не выявил повтора активности — это заставляет учёных рассматривать более «взрывные» сценарии происхождения, наряду с гипотезой о магнитарах. Экстремально высокая энергия RBFLOAT ставит под сомнение универсальность существующих моделей формирования FRB и подталкивает к пересмотру механизмов их генерации.
Визуализация магнитара
Астрономы называют RBFLOAT началом новой эры в изучении быстрых радиовсплесков: сочетание рекордной яркости, близости и точной локализации превращает его в уникальный «космический лабораторный стенд» для проверки всех теорий об их происхождении.
Радиотелескоп CHIME совершил технологический прорыв в изучении быстрых радиовсплесков (FRB), подключив сеть новых станций-аутриггеров по всей Северной Америке. Теперь система может не только фиксировать всплески, но и самостоятельно с высокой точностью определять их источник без помощи других обсерваторий.
Если раньше CHIME лишь находил FRB, а локализация требовала работы внешних телескопов, то теперь точность достигла десятков миллисекунд дуги — сопоставимо с видимостью монеты с расстояния почти сто километров. Это позволяет привязывать события не только к галактикам, но и к конкретным их регионам.
Первым примером стал рекордно яркий FRB 20250316A, получивший прозвище RBFLOAT. Он пришёл из галактики NGC 4141 в 130 миллионах световых лет и был локализован в области размером всего 45 световых лет, что подтвердили и данные телескопа James Webb. Теперь астрономы ожидают увеличения числа точно локализованных всплесков до сотен в год, что ускорит разгадку их природы и откроет новую главу в изучении высокоэнергетических явлений во Вселенной.
Индийские астрономы, используя космические обсерватории НАСА "Чандра" и ЕКА "XMM-Newton", провели исследование совокупности сверхмощных рентгеновских источников в галактике NGC 5813, что привело к открытию нового источника такого типа. Результаты наблюдательной кампании были опубликованы 7 августа на сервере предварительной печати arXiv.
Сверхмощные рентгеновские источники (ULXS) представляют собой внегалактические точечные источники, которые излучают рентгеновские лучи с яркостью, превышающей миллион солнечных светимостей на всех длинах волн. Хотя предполагается, что в них могут находиться нейтронные звезды или черные дыры звездной массы, их истинная природа остаётся неясной.
Галактика NGC 5813 — это гигантская эллиптическая галактика, расположенная на расстоянии около 105 миллионов световых лет. Она входит в группу галактик NGC 5846 в сверхскоплении Девы. Предыдущие наблюдения показали, что в NGC 5813 находится сверхмассивная черная дыра массой около 280 миллионов солнечных масс, а также активное галактическое ядро (AGN), известное своим радиоизлучением. Галактика имеет кинематически отличное ядро и содержит как красные, так и синие шаровые скопления.
Галактика NGC 5813, наблюдаемая с помощью GALEX FUV, с ULXS, представленными в виде синих кругов.
Считается, что NGC 5813 содержит необычно большое количество ULX, и на сегодняшний день в этой галактике было обнаружено восемь таких источников. Популяция ULXS в NGC 5813 была исследована группой астрономов под руководством Т. Р. Раджалакшми из Университета Махатмы Ганди в Керале, Индия.
"Сообщалось, что NGC 5813, центральная доминирующая галактика (cD) в группе галактик NGC 5846, демонстрирует признаки возможного недавнего слияния и имеет необычно большое количество ULX. Мы провели спектральные исследования постоянных ULX в галактике, используя наблюдения Chandra и XMM-Newton", — пишут исследователи в своей статье.
Использование обсерваторий "Чандра" и "XMM-Newton" позволило команде Раджалакшми повторно идентифицировать четыре известных ULX в NGC 5813 и выяснить, что два других ранее упомянутых ULX являются затмевающими двойными звёздами и источниками на переднем плане. Важным открытием стало нахождение нового ULX, получившего обозначение CXOJ150101.11+014119.80 (S4).
Согласно результатам исследования, CXOJ150101.11+014119.80 (S4) был обнаружен примерно в 2,65 угловых минутах от центра NGC 5813. Повторно идентифицированные ULX находились на расстояниях от 0,43 до 1,97 угловых минут.
Наиболее ярким ULX из пяти исследованных стал один из ранее известных источников, обозначенный как CXOJ150116.555+014133.97 (S5), со средней светимостью 14,5 двенадцатициллионов эрг/с. Четыре других источника имеют среднюю светимость в диапазоне от 1,5 до 3,82 дуодециллиона эрг/с.
Наблюдения показали, что ни один из ULX в NGC 5813 не демонстрирует изменчивости в пределах наблюдений. Однако CXOJ150116.555+014133.97 (S5) показал частичную изменчивость между наблюдениями, составившую приблизительно 15,1%. Исследователи отметили, что нет однозначных свидетельств долгосрочной изменчивости (в течение многих лет) у исследуемых ULXS.
Кроме того, одно из исследованных ULX в NGC 5813, известное как CXOJ150104.927+014136.02 (S6), имеет средний фотонный индекс менее 1,0. Это указывает на возможность наличия нейтронной звезды, поэтому авторы статьи классифицировали этот источник как потенциального кандидата на пульсар ULX.
Композитное изображение галактического скопления "Abell 3558".
Международная группа астрономов провела подробные радионаблюдения скопления галактик Abell 3558 и обнаружила в его центре необычное явление — мини-гало, то есть небольшое рассеянное радиоизлучение. Результаты своих исследований они опубликовали 10 июля на сайте arXiv.
Скопления галактик — это самые большие структуры во Вселенной, связанные гравитацией и включающие тысячи галактик. Они формируются, когда массы разных объектов объединяются, и потому являются отличным местом для изучения того, как развиваются галактики и сама Вселенная.
Abell 3558 — массивное скопление галактик, расположенное на расстоянии, соответствующем красному смещению около 0,047. Его масса примерно равна 1,48 квадриллионам масс Солнца, а рентгеновское излучение, которое оно испускает, очень мощное.
Ранее учёные уже знали, что в центре Abell 3558 есть рассеянное радиоизлучение, но его свойства были изучены не полностью. Чтобы разобраться, откуда оно берётся, команда астрономов под руководством Кигана Трехавена из Университета Родса (Южная Африка) использовала радиотелескопы MeerKAT и uGMRT, а также данные других обсерваторий.
Наблюдения показали, что радиоизлучение в центре скопления гораздо более протяжённое, чем считалось раньше — его длина достигает около 1,8 миллиона световых лет. Мощность излучения на частоте 1,4 ГГц составляет примерно 68 мегаватт на герц. Учёные также обнаружили, что излучение распространяется за пределы так называемого холодного фронта — области с резким изменением температуры газа внутри скопления.
Анализ спектра излучения показал, что в некоторых местах спектр «плоский», что говорит о локальном повторном ускорении частиц из-за турбулентности газа. В других областях спектр «круче», и эти зоны совпадают с областями горячего газа с высокой энтропией, но низким давлением.
В итоге астрономы пришли к выводу, что в центре Abell 3558 находится радио-мини-гало — небольшое, но заметное рассеянное радиоизлучение, ограниченное холодными фронтами и вызванное турбулентностью в газе. Кроме того, они заметили гребневидную структуру, которая совпадает с газовым следом и, возможно, связана с крупномасштабной турбулентностью.
Мини-гало обычно встречаются в спокойных, не слишком активных скоплениях с холодными ядрами, где не было крупных столкновений. Их происхождение пока изучается, но считается, что они возникают из-за повторного ускорения частиц, вызванного турбулентностью газа или активностью центральной галактики.
Таким образом, новое исследование помогает лучше понять процессы, происходящие в скоплениях галактик и природу радиоизлучения в них.
NGC 4527: цветовая шкала — излучение на 700 МГц, белые контуры — 1230 МГц с уровнями 0,45, 4,3 и 8,2 мДж/пучок. Красные маркеры — известные сверхновые.
Аргентинские астрономы использовали большой радиотелескоп под названием uGMRT, чтобы внимательно изучить близлежащую спиральную галактику NGC 4527. Их новые наблюдения, опубликованные в июле 2023 года, помогают лучше понять, что происходит в этой галактике, и показывают, что в её центре, возможно, есть активное галактическое ядро — то есть очень энергичный и мощный центр.
NGC 4527, глазами телескопа Хаббл.
NGC 4527 — это спиральная галактика, которую обнаружили ещё в 1783 году. Она находится примерно в 49 миллионах световых лет от нас в созвездии Девы и по размеру похожа на нашу Млечный Путь — около 104 тысяч световых лет в диаметре. Эта галактика известна тем, что в ней активно рождаются новые звёзды — она светится ярко в инфракрасном свете и каждый год там появляется примерно столько же звёзд, сколько масса трёх солнц.
Ранее астрономы заметили в этой галактике несколько сверхновых — взрывов погибших больших звёзд, что подтверждает активное звездообразование. В центре NGC 4527 есть большое количество молекулярного газа — сырья для новых звёзд, и этот газ ведёт себя так, будто находится в нестабильном диске. Но при этом скорость звездообразования в этой галактике ниже, чем у других похожих галактик со вспышками звездообразования, например, у M82 или NGC 253.
Из-за этих особенностей учёные предположили, что NGC 4527 сейчас находится в особом состоянии — газ в ней накапливается, и скоро может начаться мощный всплеск рождения звёзд.
Команда под руководством Камилы Айлен Галанте решила проверить это с помощью радиотелескопа uGMRT, который может изучать излучение галактики на радиочастотах 700 и 1230 мегагерц. Они также использовали данные в инфракрасном и рентгеновском диапазонах.
В результате они увидели, что радиоизлучение в галактике идёт по её диску, то есть по области, где расположены звёзды, и не образует большого радиооблака вокруг. По спектру излучения учёные обнаружили, что в галактике есть особые молекулы — полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые обычно связаны с областями звездообразования.
В центре галактики команда заметила три компактных радиоисточника. Один из них находится прямо в центре и имеет особый спектр, который говорит о нетепловом происхождении — то есть излучение связано не просто с горячим газом, а с более сложными процессами. Два других источника расположены симметрично по обе стороны от центра, примерно в 1300 световых лет, и имеют более ровный спектр.
Также данные показывают, что ПАУ разрушаются в областях с более высокой энергией, что говорит о влиянии мощных процессов в центре галактики.
Исследователи пришли к выводу, что в центре NGC 4527, скорее всего, есть кольцо из газа и молодых звёзд — так называемое околоядерное звездообразующее кольцо. А наблюдаемые особенности, включая разрушение ПАУ, нетепловое радиоизлучение и рентгеновские лучи, могут объясняться присутствием активного галактического ядра (AGN) — очень энергичного центра, где вокруг сверхмассивной чёрной дыры происходит интенсивное излучение и выбросы энергии.
Учёные объясняют, что если поток газа вокруг чёрной дыры очень мощный и не может полностью уйти из галактики, часть его возвращается обратно и образует кольцо из газа на расстоянии нескольких сотен световых лет от центра. В этом кольце начинается активное звездообразование.
Однако для окончательного подтверждения наличия активного ядра в NGC 4527 нужны дополнительные наблюдения с ещё более высоким разрешением и изучение того, как изменяется излучение центра галактики со временем.
Проще говоря, учёные нашли в этой галактике признаки того, что в её центре может быть «энергетическая станция» — активное ядро, которое влияет на формирование новых звёзд вокруг себя. Это помогает лучше понять, как развиваются подобные галактики и что происходит у них в сердце.
Учёные обнаружили холодные облака газа внутри гигантских пузырей Ферми — огромных структур из перегретого газа, простирающихся на 25 тысяч световых лет над и под плоскостью Млечного Пути. Это открытие ставит под сомнение нынешние представления о происхождении пузырей и указывает на их гораздо более молодой возраст.
Пузыри Ферми впервые были выявлены в 2010 году благодаря гамма-обсерваториям. Они представляют собой горячие газовые образования с температурой около миллиона градусов Кельвина. Исследователи из Университета штата Северная Каролина с помощью радиотелескопа Грин-Бэнк получили высокочувствительные данные, позволившие обнаружить внутри пузырей плотные облака нейтрального водорода массой в тысячи солнечных, расположенные на высоте около 12 тысяч световых лет над центром галактики.
Эти облака значительно холоднее окружающего газа — их температура около 10 тысяч градусов Кельвина, что примерно в сто раз ниже. Их существование в столь экстремальных условиях удивительно, поскольку горячий газ и мощные потоки должны быстро разрушать более холодные структуры. Компьютерные модели показывают, что холодные облака в таких условиях выживают не более нескольких миллионов лет. Следовательно, пузыри Ферми не могут быть старше этого времени.
Дополнительные данные из наблюдений космического телескопа Хаббл подтверждают наличие ионизированного газа вблизи этих облаков, что соответствует процессу испарения холодного газа под воздействием горячей среды. Измеренная скорость движения газов достигает около миллиона миль в час, что также указывает на недавнее происхождение пузырей.
Авторы предполагают, что холодные облака были подняты из центральной области Млечного Пути горячим ветром, формирующим пузыри Ферми. Поскольку сам горячий поток невидим, именно эти холодные облака служат маркерами его движения.
Это открытие меняет представления о взаимодействии газовых потоков в центре нашей галактики и ставит новые ограничения на модели эволюции галактик, помогая лучше понять циркуляцию энергии и вещества в космосе.
Астрономы с помощью очень мощного радиотелескопа под названием Very Large Array (VLA) сделали самые чёткие и глубокие радиоснимки огромного скопления галактик под названием Abell 2744, или по-другому — скопление Пандоры. Эти новые снимки помогают лучше понять, что происходит в этом скоплении.
Скопления галактик — это огромные группы, состоящие из тысяч галактик, которые держатся вместе благодаря силе гравитации. Они образуются, когда несколько меньших скоплений сливаются вместе, и продолжают расти, «прикрепляя» к себе новые галактики.
Abell 2744 находится примерно в четырёх миллиардах световых лет от Земли и очень массивен — его масса примерно равна 740 триллионам масс нашего Солнца. В центре скопления находится плотное ядро, а с одной стороны тянется длинный «хвост» из газа и галактик.
Раньше учёные уже наблюдали это скопление на радио и других длинах волн, но теперь команда под руководством Эстебана А. Ороско из Мексики получила снимки с гораздо более высоким разрешением — почти в два раза чётче, чем раньше. Это позволило им увидеть детали, которые раньше были недоступны.
На новых снимках учёные обнаружили 93 источника радиоизлучения в скоплении. Из них почти половина совпала с галактиками, видимыми в оптическом и инфракрасном диапазонах. Большинство этих источников — это компактные объекты, а пять оказались большими или состоящими из нескольких частей.
Эти радиоисточники — это галактики разных размеров, в среднем около 6 550 световых лет в диаметре, с массами от нескольких сотен тысяч до сотен миллиардов масс Солнца. В среднем в них рождается около двух новых звёзд в год.
Кроме того, учёные нашли девять кандидатов в активные галактические ядра (AGN) — это галактики с очень яркими и энергичными центрами, где, скорее всего, есть сверхмассивные чёрные дыры. По оценкам, таких активных галактик в скоплении примерно 10-20%, что совпадает с предыдущими расчётами.
Также была рассчитана максимальная радиосветимость скопления на частоте 6 Гигагерц, она составляет около 4,1 × 10^42 эрг в секунду (это единица измерения энергии). Радиоспектральный индекс, который показывает, как меняется излучение с частотой, равен примерно 0,7.
Учёные пытались найти радиоаналоги необычных компактных галактик с красным цветом, называемых «галактиками с маленькими красными точками» (LRD). Эти галактики часто имеют особые линии излучения, но в новых данных VLA таких радиоисточников не обнаружили.
В целом, эти новые радионаблюдения помогают лучше понять структуру и свойства скопления Пандоры, а также процессы, происходящие в его галактиках.
Представленный снимок архитектурной конструкции был сделан путешественником и исследователем Сергеем Пупониным в феврале 2022 года. На первый взгляд может показаться, что это ржавое заброшенное строение. Но это совсем не так.
Это действующая российская радиоастрономическая обсерватория: сокращённое название КРАО. Строительство этой обсерватории началось в 1974 году. К этапу активной эксплуатироваться она была готова спустя 18 лет. С 1992 года обсерватория приступила к работе.
Радиоастрономическая обсерватория, телескоп с более близкого расстояния. Детальная фотография сделана фотографом Ксенией Виноградовой в феврале 2024 года.
Снимок выглядит словно кадр из фантастического фильма. Радиотелескоп расположен в гуще хвойного леса вблизи города Калязин Тверской области, в 200 километрах к северу от Москвы. Это самое подходящее место для исследования самых дальних уголков глубокого космического пространства.
Обсерватория поражает воображение своими масштабами, приковывая внимание туристов, а некоторых даже немного пугает. Как однажды сказал один из очевидцев: "жуть, мало ли что она может принять из неведомых глубин космоса".
Главным техническим устройством является радиотелескоп ТНА-1500, сконструированный ОКБ МЭИ. Высота строения составляет 86 метров. При помощи радиотелескопа изучают поведение Пульсаров / пульсирующих звёзд и "Белых карликов" - угасающих звёзд, состоящих из электронно-ядерной плазмы. Также телескоп ведёт наблюдение за галактическими и внегалактическими объектами.
С 2016 года обсерватория приступила к совместной астробиологической программе: Европейского космического агентства ESA, Роскосмос и ExoMars. В настоящее время в обсерватории работает группа учёных из 17 человек.
