Быстрые радиовсплески более многочисленны и часты, чем предполагалось ранее

Исследователи обнаружили, что существует не только предвзятость в том, как телескопы «видят», но и в том, как они «слышат». Результаты исследования опубликованы в журнале Nature, имеют значение для изучения быстрых радиовсплесков.

Быстрые радиовсплески (FRB) — это невероятно мощные выбросы энергии из глубокого космоса. Они остаются одной из астрономических загадок, окутанных тайнами.  Они достигают Земли примерно каждую минуту, но их происхождение до сих пор неизвестно.

Исследователи из Университета Карнеги-Меллона (Carnegie Mellon University) обнаружили искажение данных, которое влияет на то, как наблюдаются и интерпретируются FRB. Выяснилось, что, подобно оптическим телескопам, которые с большей вероятностью обнаруживают более яркие объекты, радиотелескопы, как правило, обнаруживают быстрые радиовсплески (FRB) из галактик, которые полностью обращены к Земле.

Галактики, видимые лицом к нам и с ребра, не отличаются друг от друга — они выглядят такими только из-за угла, под которым они видны с Земли. Это похоже на то, как если бы мы смотрели на монету в ладони или на монету, помещенную в щель монетоприемника торгового автомата.

Предпочтительным образом детектируя сигналы FRB от галактик, видимых лицом к нам, наземные телескопы вносят смещение отбора, которое исключает FRB от галактик, видимых ребром. По словам ученых, это приводит к значительной недооценке частоты FRB.

«Во Вселенной галактики не имеют предпочтительной ориентации, поэтому с Земли мы должны рассматривать их под случайными углами. Но когда мы изучили выборку галактик, из которых пришли FRB, мы обнаружили избыток галактик, повернувшихся лицом к нам, и недостаток галактик, повернувшихся ребром», — сказал ведущий автор работы Мохит Бхардвадж.

Астрономы указали на эти факторы как на подрывающие оценки FRB, а это означает, что FRB более многочисленны и часты, чем считали и оценивали ранее.

«Теперь нам нужно пересмотреть все проведенные нами анализы и учесть эту ошибку отбора, связанную с предрасположенностью, а затем посмотреть, имеют ли смысл сделанные нами выводы», — говорят исследователи.

Для подтверждения своей гипотезы научная группа использовала данные обзора с помощью спектроскопического инструмента темной энергии (DESI) и обзора с помощью телескопа панорамного обзора и системы быстрого реагирования (Pan-STARRS) для измерения углов наклона 23 родительских галактик FRB.

Анализ подтвердил их гипотезу, и большинство FRB были из дисков их родительских галактик. Диски галактик — это регионы, где происходит постоянное звездообразование.

Это смещение, основанное на наклоне, для обнаружения FRB может поставить под сомнение почти все предыдущие теории FRB. Смещение может даже сделать шаровые скопления неблагоприятными в качестве доминирующего источника FRB.

Для смещения отбора, связанного с наклоном, ученые предполагают, что сигналы FRB рассеиваются, когда они проходят через родительскую галактику. Если сигналы проходят через большие доли родительских галактик, они, вероятно, рассеиваются и ослабевают.

В галактиках, расположенных лицом к нам, сигналы не должны проходить через большую часть галактики, что снижает вероятность их ослабления. Между тем, в галактиках, расположенных ребром, FRB, охватывающие большие расстояния, ослабевают, и телескопы их не обнаруживают.