Открытие, описанное 8 октября 2026 года в журнале Science, позволило учёным заглянуть в эпоху, когда Вселенной было всего около трёх миллиардов лет. А с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» исследователи даже смогли обнаружить галактику, из которой пришёл сигнал.

Сигнал из молодой Вселенной

Загадочный импульс, получивший обозначение FRB 20240304B, был зарегистрирован 4 марта 2024 года радиотелескопом MeerKAT в Южной Африке. Он относится к быстрым радиовсплескам — чрезвычайно коротким, но мощным выбросам радиоизлучения, природу которых астрономы пытаются разгадать уже почти два десятилетия.

Обычно такие сигналы длятся всего несколько миллисекунд. Однако за это время их источники способны выделять колоссальное количество энергии — сопоставимое с тем, что Солнце излучает за месяцы или даже годы.

Уже первоначальный анализ показал, что новый радиовсплеск пришёл из необычайно далёкого уголка космоса. Но чтобы подтвердить расстояние, исследователям требовалось найти галактику, в которой он возник.

Сделать это оказалось непросто. Даже крупнейшие наземные оптические телескопы не смогли обнаружить ничего убедительного в предполагаемой точке происхождения сигнала.

Тогда астрономы обратились к «Джеймсу Уэббу».

«Джеймс Уэбб» нашёл галактику, которую не видели другие телескопы

Космический телескоп обнаружил небольшую галактику с активным звездообразованием. Она оказалась гораздо моложе и беднее тяжёлыми химическими элементами, чем многие галактики, в которых ранее регистрировали быстрые радиовсплески.

Спектрограф «Уэбба» позволил измерить её красное смещение — величину, показывающую, насколько сильно растянулся свет за время путешествия через расширяющуюся Вселенную. Оно составило 2,148.

Это означает, что мы видим галактику такой, какой она была примерно через три миллиарда лет после Большого взрыва. Радиосигнал путешествовал к Земле около 10,6 миллиарда лет, преодолев приблизительно 80% всей космической истории.

Прежний рекорд был значительно скромнее. В 2023 году астрономы обнаружили радиовсплеск, который летел к Земле около восьми миллиардов лет. Тогда это казалось почти невероятным расстоянием.

Новый результат показывает, что подобные явления происходили уже на ранних этапах формирования галактик.

Кто отправил загадочный сигнал?

Несмотря на тысячи зарегистрированных быстрых радиовсплесков, учёные до сих пор не могут с уверенностью объяснить происхождение всех таких импульсов.

Одна из главных версий связывает их с магнетарами — нейтронными звёздами, обладающими чрезвычайно мощными магнитными полями. В некоторых условиях перестройка этих полей может сопровождаться колоссальными выбросами энергии.

Эта гипотеза получила весомую поддержку в 2020 году, когда астрономы обнаружили быстрый радиовсплеск от магнетара внутри Млечного Пути. Однако это не означает, что все подобные сигналы возникают одинаковым образом.

Особенно загадочно ведут себя повторяющиеся радиовсплески. Некоторые источники посылают импульсы снова и снова, другие проявляют активность лишь некоторое время, а третьи удаётся зарегистрировать только однажды.

С FRB 20240304B ситуация пока остаётся неопределённой. Учёные не знают, повторится ли сигнал.

При этом его галактика даёт важную подсказку. Если мощнейшие радиовсплески возникали уже в небольших молодых галактиках, значит, порождающий их механизм должен был работать вскоре после появления первых поколений звёзд.

Радиовсплески помогут найти невидимое вещество Вселенной

Самое интересное применение таких сигналов, возможно, вообще не связано с поиском их источников.

По современным представлениям, значительная часть обычного вещества Вселенной находится не в звёздах и планетах, а в разреженном горячем газе между галактиками. Наблюдать его напрямую чрезвычайно сложно: он слишком слаб и рассеян.

Но быстрые радиовсплески способны сделать это вещество видимым косвенно.

Во время путешествия через межгалактическое пространство радиоволны взаимодействуют со свободными электронами. Из-за этого низкочастотная часть импульса приходит немного позже высокочастотной. По величине задержки астрономы могут оценить количество электронов, встретившихся на пути сигнала.

Получается своеобразное космическое просвечивание: чем дальше находится источник, тем больший участок Вселенной можно исследовать.

Особенно ценны настолько древние всплески, как FRB 20240304B. Они позволяют заглянуть в эпоху интенсивного формирования галактик и проследить, как распределялось вещество в молодой Вселенной.

В перспективе сотни и тысячи подобных измерений помогут составить более подробную карту межгалактического газа и проверить представления учёных об эволюции космоса.

Новый способ заглянуть в прошлое

Первые быстрые радиовсплески обнаружили только в 2007 году. Тогда они казались редкими и совершенно непонятными событиями. Сегодня астрономам известны уже тысячи таких импульсов, а количество регистраций продолжает расти.

Новый рекорд показывает, что предел возможностей этого метода ещё далеко не достигнут. С появлением более чувствительных радиотелескопов учёные рассчитывают обнаруживать сигналы из ещё более ранних эпох.

И хотя неизвестно, что именно породило FRB 20240304B, этот миллисекундный импульс уже рассказал астрономам кое-что важное: мощные радиовсплески существовали, когда Вселенная была совсем молодой, а их излучение способно сохранять информацию о веществе, через которое прошло за миллиарды лет путешествия.