Учёные обнаружили радиосигналы из космоса, которые помогут разгадать тайны

Изучая удаленное скопление галактик, группа астрономов неожиданно зафиксировала древние радиосигналы, которые, возможно, помогут раскрыть тайны формирования ранней Вселенной.

Согласно статье, опубликованной в The Astrophysical Journal Letters и размещенной на сервере препринтов Xrxiv, при исследовании отдаленного скопления галактик SpARCS1049 ученые обнаружили слабые и загадочные радиоволны.

Эти радиоволны, преодолевшие путь в 10 миллиардов лет до Земли, исходили из обширных просторов космоса, где сконцентрированы частицы высокой энергии и магнитные поля.

Такие скопления высокоэнергетических частиц называют мини-гало. Как утверждается в исследовании, ранее мини-гало не наблюдались на столь значительных расстояниях в космосе.

Мини-гало описываются в работе как слабо светящиеся скопления заряженных частиц, испускающие радио- и рентгеновские волны. Обычно они встречаются в скоплениях галактик.

Роланд Тиммерман из Института вычислительной космологии Даремского университета, один из авторов исследования, отметил в интервью Phys. org, что эти частицы играют важную роль в формировании нашей Вселенной.

По словам Тиммермана, обнаружение столь мощного радиосигнала на таком расстоянии поразительно. Это говорит о том, что энергичные частицы и процессы, их порождающие, оказывали влияние на формирование скоплений галактик практически на протяжении всей истории Вселенной.

Астрономы проанализировали данные, полученные с помощью радиотелескопа Low Frequency Array (LOFAR), который состоит из 100 000 небольших антенн, расположенных в восьми европейских странах.

Ученые предполагают, что возникновение этих мини-гало может быть обусловлено двумя факторами.

Первое объяснение, согласно исследованию, связано со сверхмассивными черными дырами, находящимися в центрах галактик. Эти черные дыры способны выбрасывать в космос частицы с огромной энергией. Однако механизм, посредством которого эти частицы вырываются из-под гравитационного влияния столь мощной черной дыры и формируют подобные скопления, пока остается загадкой для астрономов.

Другое объяснение — столкновения космических частиц, когда заряженные частицы в горячей плазме сталкиваются на скоростях, близких к скорости света. В результате таких столкновений высокоэнергетические частицы распадаются, что позволяет наблюдать их с Земли.

Астрономы полагают, что это открытие указывает на более раннюю активизацию галактик либо черными дырами, либо столкновениями частиц, чем считалось ранее.

В будущем новые телескопы, такие как Square Kilometer Array, позволят обнаруживать еще более слабые сигналы.

Джули Главачек-Ларрондо из Монреальского университета, соавтор исследования, считает, что это только начало изучения тайн космоса. Она отметила, что это открытие дает новое представление о росте и развитии скоплений галактик под влиянием как черных дыр, так и физики высокоэнергетических частиц.

Уточнения

Гала́ктика (др.-греч. γᾰλαξίας «Млечный Путь» от др.-греч. γάλα, γάλακτος «молоко») — гравитационно связанная система из звёзд, звёздных скоплений, межзвёздного газа и пыли, тёмной материи, планет. Все объекты в составе галактики участвуют в движении относительно общего центра масс.