Астрономам вдалося визначити галактику, в якій знаходилося джерело швидкого радіовсплеску FRB 180924. Раніше подібне було зроблено тільки для одного сплеску FRB 121102, але він ставився до рідкісного типу повторних, в той час як FRB 180924 був одиночним. Властивості двох галактик разюче відрізняються, але отримані дані вказують на потенційну можливість використання швидких радіовсплісків для дослідження властивостей міжгалактичного середовища, пишуть автори в журналі.
Швидкі радіовспліски (Fast Radio Bursts, FRB) - це короткі, зазвичай не більше мілісекунди, імпульси довгохвильового випромінювання, породжені далекими астрономічними джерелами. Вперше їх випадково виявили при обробці архівних даних у 2007 році. Відтоді було виявлено 85 таких сплесків, з яких більшість один раз спалахнули і погасли, але два виявилися повторними і продовжують видавати імпульси.
Існує величезне розмаїття теорій, які намагаються пояснити швидкі радіовспліски. Серед них є активні ядра галактик, колапси зірок, взаємодії чорних дір з нейтронними, аксійними і кварковими зірками, злиття різноманітних об'єктів, падіння астероїдів на нейтронні зірки, діяльність інопланетян і багато іншого. Існує спеціальний сайт, на якому перераховуються запропоновані гіпотези, і їх кількість лише в минулому році стала меншою, ніж число відомих подій.
У 2017 році вдалося визначити джерело повторного сплеску FRB 121102. Ним виявилася яскрава в радіохвилях туманність у карликовій галактиці з високим темпом зіроутворення, розташована на червоному зміщенні 0,19. Це породило ряд гіпотез про можливий зв'язок FRB з молодими магнетарами, що знаходяться всередині плеріона, тобто створюваної пульсарним вітром туманності. Разом з тим в подібних галактиках зазвичай відбуваються інші високоенергетичні процеси, в тому числі довгі гамма-сплески і надпотужні наднові, що також може вказувати на взаємопов'язаність явищ.
Астрономам під керівництвом Кіта Банністера (Keith Bannister) з австралійського Інституту CSIRO вперше вдалося встановити батьківську галактику для одиночного швидкого радіовсплеску. Це стало можливо завдяки спостереженням на масиві радіотелескопів ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder), а оптичне зображення галактики потім було отримано на телескопах в Обсерваторії Кека, Джеміні і VLT.
Джерело швидкого радіовсплеску виявилося розташоване в чотирьох кілопарсеках від центру галактики DES J214425.25 ‑ 405400.81, що знаходиться на червоному зміщенні 0,3214. Спектроскопічні дані вказують, що галактика відноситься до класу масивних лінзовидних або спіральних раннього типу. Зоряне населення в ній досить старе (вік понад 4 мільярдів років) з сумарною масою 2,2 1010 мас Сонця. Авторам не вдалося зареєструвати радіовипромінювання в континуумі ні від джерела, ні від всієї галактики в наступні кілька днів. Також ніяких повторюваних сплесків довгохвильового випромінювання з даного напрямку не спостерігалося ні до, ні після FRB 180924.
Дослідники відзначають не тільки відмінності в батьківських галактиках у двох радіовсплісків з відомими джерелами, але і досконале різне їх безпосереднє оточення. У разі повторного сплеску біля нього була хмара сильно замагніченої плазми, всередині якого знаходиться постійне джерело радіовипромінювання, в той час як окремий сплеск не вдалося пов'язати ні з яким постійним джерелом. Ці дані вказують на дві можливості: або існують дві окремі популяції попередників радіовсплісків, або вони зустрічаються в різних навколишніх середовищах.
Вченим також вдалося оцінити потенціал використання подібних подій для вивчення міжгалактичного середовища. Основний феномен, що дозволяє це зробити, - залежність показника заломлення плазми від частоти. Через це при поширенні багаточастотного сигналу крізь таке середовище поступово накопичується дисперсія, тобто тимчасова затримка між високочастотною і низькочастотною частинами. Чисельне вираження цього зрушення, міра дисперсії, дозволяє оцінити щільність речовини між джерелом і приймачем.
Міра дисперсії радіовсплеску повинна складатися з трьох компонентів: дисперсії в батьківській галактиці, дисперсії в міжгалактичному середовищі та дисперсії в Чумацькому Шляху і його гало. Останній внесок досить добре відомий, другий можна оцінити з моделі, але параметри такої далекої галактики виміряти важко. Астрономи приходять до висновку, що в припущенні невеликої дисперсії в батьківській галактиці отримані дані вдається пояснити з використанням простих моделей міжгалактичного середовища, що дозволить використовувати подібні події для її дослідження при наявності достатньої статистики.
Про те, що таке швидкі радіовспліски, спеціально для нашого видання писав співробітник Державного астрономічного інституту ім Шáберга Сергій Попов. На пошук радіовсплесків спрямовані значні зусилля, зокрема, їх шукають за допомогою автоматичної обробки даних штучним інтелектом. Які дозволили зробити нове відкриття телескоп ASKAP спеціально створений для вивчення таких подій і раніше вже забезпечив подвоєння наявної статистики.