Команда Массачусетского технологического института впервые обнаружила источник быстрых радиовсплесков в непосредственной близости от нейтронной звезды: Инновации-Технологии-Наука:
Быстрые радиовсплески (FRB) — это мимолетные космические фейерверки, длящиеся всего лишь миллисекунды. Несмотря на то, что FRB длятся всего лишь доли секунды, они могут затмить целые галактики, но их происхождение остается в значительной степени неизвестным.
Астрономы обнаружили тысячи таких всплесков, но то, как они рождаются, является предметом жарких споров. Некоторые теории предполагают, что они возникают из мощных ударных волн, в то время как другие указывают на высокомагнитные среды вокруг нейтронных звезд.
Астрономам Массачусетского технологического института удалось определить источник одного из таких FRB-всплесков, получившего обозначение FRB 20221022A. Всплеск был обнаружен в галактике, находящейся на расстоянии 200 миллионов световых лет от нас.
Близко к вращающейся звезде
Команда MIT исследовала «мерцание» FRB, похожее на то, как мерцают звезды. Изучая, как менялась яркость всплеска, они пришли к выводу, что он возник очень близко к своему источнику. Этот результат противоречил некоторым теориям, которые предполагали, что всплеск мог возникнуть и дальше.
FRB 20221022A, вероятно, возник в области, расположенной невероятно близко к вращающейся нейтронной звезде, в радиусе всего 10 000 километров или примерно 6213 миль (меньше расстояния между Нью-Йорком и Сингапуром).
Источник вспышки, расположенный так близко к нейтронной звезде, однозначно указывает на ее источник — магнитосферу — область с огромной магнитной силой.
Впервые это исследование демонстрирует, что быстрый радиовсплеск может исходить из магнитосферы.
«В этих средах нейтронных звезд магнитные поля действительно находятся на пределе того, что может произвести Вселенная. Было много споров о том, может ли это яркое радиоизлучение вообще вырваться из этой экстремальной плазмы», — сказала Кензи Ниммо, ведущий автор и постдок в Институте астрофизики и космических исследований Кавли Массачусетского технологического института.
Использование данных CHIME
Канадский эксперимент по картированию интенсивности водорода (CHIME) значительно увеличил количество обнаруженных быстрых радиовсплесков с 2020 года.
В 2022 году CHIME зафиксировал FRB 20221022A, который длился около двух миллисекунд.
Команда MIT сотрудничала с Университетом Макгилла, чтобы понять происхождение этого FRB. Они обнаружили уникальную характеристику FRB 20221022A: его свет демонстрировал характерную S-образную кривую поляризации.
Эта картина убедительно свидетельствует о том, что вспышка произошла из вращающегося источника, похожего на пульсары — сильно намагниченные нейтронные звезды, которые испускают импульсы излучения во время своего вращения.
Наблюдение этой уникальной картины поляризации во всплеске FRB 20221022A было беспрецедентным для быстрых радиовсплесков, что убедительно свидетельствует о его происхождении вблизи
нейтронной звезды.
Это открытие побудило команду Массачусетского технологического института провести дальнейшие исследования с использованием явления мерцания для подтверждения этой гипотезы.
Так же, как звезды мерцают из-за атмосферы Земли, эти всплески также «мерцают», когда их радиоволны проходят через межзвездный газ. Интенсивность мерцания показывает, насколько близко к источнику произошел всплеск.
Наблюдения CHIME выявили значительные изменения яркости FRB 20221022A, указывающие на мерцание.
Они подтвердили наличие газа между телескопом и источником всплеска, который изгибал и фильтровал радиоволны. Этот газ работал как «естественная линза».
Это позволило им увеличить масштаб источника взрыва и выяснить, что взрыв произошел в области диаметром всего 10 000 километров — это удивительно маленькая площадь, если учесть огромные расстояния.
«Это означает, что FRB, вероятно, находится в пределах сотен тысяч километров от источника», — добавил Ниммо в пресс-релизе. «Это очень близко. Для сравнения, мы бы ожидали, что сигнал будет находиться на расстоянии более десятков миллионов километров, если бы он исходил от ударной волны, и мы бы вообще не увидели никаких мерцаний».
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Прочитайте что такое взгляд в будущее