Быстрый радиовсплеск: исследования раскрывают подробности о происхождении

Быстрые радиовсплески, или FRB, представляют собой яркие, мощные излучения радиоволн в диапазоне от долей миллисекунды до нескольких миллисекунд, каждый из которых производит энергию, эквивалентную годовой мощности Солнца.

Недавние исследования показали, что некоторые FRB происходят от магнетаров, которые представляют собой нейтронные звезды с чрезвычайно мощными магнитными полями. Согласно исследованию 2020 года, быстрый радиовсплеск, обнаруженный в Млечном Пути, был связан с магнитаром.
Но ученые еще не определили происхождение космологических FRB, которые находятся очень далеко, на расстоянии миллиардов световых лет. Согласно исследованию, опубликованному 21 сентября в журнале Nature, это затруднительное положение заставило международную группу ученых увидеть, что она может узнать из наблюдений почти 1900 всплесков от активного источника быстрых радиовсплесков за пределами нашей галактики под названием FRB 20201124A.

Выбросы, связанные с FRB 20201124A, происходили в течение 82 часов в течение 54 дней весной 2021 года, что делает его одним из самых активных известных быстрых радиовсплесков. Его можно было увидеть через крупнейший в мире радиотелескоп — китайский сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой или FAST.

В течение первых 36 дней исследовательская группа была удивлена, увидев нерегулярные кратковременные изменения меры вращения Фарадея, которая измеряет силу магнитного поля и плотность частиц в окрестностях FRB 20201124A. Большая мера вращения означает, что магнитное поле вблизи источника радиовсплеска сильнее, плотнее или и то, и другое, а меньшая мера означает обратное, сказал по электронной почте Бинг Чжан, соавтор исследования и астрофизик.

«Это не отражает начало FRB (продолжительность жизни)», — сказал Чжан, директор-основатель Центра астрофизики в Университете Невады в Лас-Вегасе. «Источник FRB был там долгое время, но большую часть времени бездействовал. Время от времени он просыпался (на этот раз на 54 дня) и испускал множество всплесков».

Измерения увеличивались и уменьшались в течение этого периода времени, а затем прекратились в течение последних 18 дней, прежде чем FRB затухал — «предполагая, что напряженность и / или плотность магнитного поля вдоль луча зрения вблизи источника FRB меняются в зависимости от время», — добавил Чжан. «Это предполагает, что среда источника FRB динамично развивается, с быстро меняющимися магнитными полями или плотностью, или с тем и другим».

Космический телескоп Джеймса Уэбба сделал поразительно четкие изображения Нептуна и его колец.

«Я приравниваю это к съемке фильма об окружении источника FRB, и наш фильм показал сложную, динамично развивающуюся, намагниченную среду, которую раньше невозможно было представить», — сказал Чжан в пресс-релизе.

Физическая модель, созданная другой группой исследователей на основе наблюдений FRB 20201124A, предполагает, что FRB произошел от двойной системы на расстоянии около 8480 световых лет, содержащей магнетар и Ве-звезду, которая горячее и крупнее и вращается быстрее, чем Солнце, согласно отдельному исследованию, опубликованному 21 сентября в журнале Nature Communications.

Исследователи обнаружили, что сложная намагниченная среда радиовсплеска находится в пределах астрономической единицы (расстояние между Землей и Солнцем) от его источника.

Они также обнаружили, что взрыв произошел из спиральной галактики с перемычкой, которая богата металлами и по размеру похожа на Млечный Путь, с помощью 10-метровых телескопов Кека в Мауна-Кеа, Гавайи. По словам соавтора исследования Nature Субо Донга, доцента Института астрономии и астрофизики им. в Пекинском университете.

Слушайте звук космических камней, врезающихся в Марс

«Такая среда явно не ожидается для изолированного магнетара», — сказал Чжан в пресс-релизе. «Вблизи двигателя FRB может быть что-то еще, возможно, бинарный компаньон».

По словам авторов, исследование моделирования должно стимулировать дальнейшие поиски быстрых сигналов радиовсплесков от двойных звезд Be/X-ray.

«Эти наблюдения вернули нас к чертежной доске», — сказал Чжан. «Ясно, что FRB более загадочны, чем мы себе представляли. Для дальнейшего раскрытия природы этих объектов необходимы дополнительные многоволновые наблюдательные кампании».

.

Leave a Comment