Расщепленный черной дырой. Ученые — о тайнах быстрых радиовсплесков

10:44 21/11/2020
Комментарии 0 👁 296

Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF, Depositphotos/JohanSwanepoel

Происхождение быстрых радиовсплесков — очень ярких электромагнитных импульсов — пока не известно, хотя гипотез множество. В этом году ученые впервые обнаружили такой источник в нашей Галактике. Им оказался магнетарнейтронная звезда. Поможет ли это открытие разгадать природу феномена, разбиралось РИА Новости.

Ближайший к Земле

В 2007 году американские ученые Дункан Лоример и его аспирант Дэвид Наркевич анализировали архивные записи наблюдений за пульсаром, сделанные радиотелескопом обсерватории Parks. И выявили непонятные пики кратковременной активности, которую вызывают только очень мощные выбросы энергии.

Феномен назвали всплеском Лоримера. Термин “быстрые радиовсплески” (Fast Radio Bursts — FRB) закрепился позже.

“Лоример единственный в мире верил, что это не какая-то помеха, а реальное физическое явление, в целом же к идее относились скептически. Прошло много лет, ученые открыли другие быстрые радиовсплески, и мнение изменилось”, — говорит Александр Родин из Пущинской радиоастрономической обсерватории (ПРАО), руководитель проекта по исследованию FRB.

До недавнего времени специалисты фиксировали немногим больше 150 быстрых радиовсплесков, в основном внегалактических. Но в апреле этого года первый такой импульс обнаружили внутри Млечного Пути. В каталоге он значится как FRB 200428.

Сразу несколько научных групп проследили его до объекта SGR 1935+2154 в созвездии Лисичка в 30 тысячах световых лет от нас. Это магнетар, компактная бешено вращающаяся нейтронная звезда с очень сильным магнитным полем и мощнейшими выбросами гамма- и рентгеновского излучения. Исследователи предполагают, что магнетар как раз и есть источник быстрых радиовсплесков, причем периодически повторяющихся. Три статьи, опубликованные в британском журнале Nature, рассказывают о значимости открытия.

Пущинские ученые тоже зафиксировали FRB 200428 от магнетара SGR 1935+2154, о чем 17 ноября выпустили астротелеграмму. Максимальную активность наблюдали в октябре. Открытие сделала Виктория Федорова, младший научный сотрудник ПРАО, проанализировав архивные данные радиотелескопа “Большая сканирующая антенна” на частоте 111 мегагерц.

“По факту, это самый чувствительный в мире радиотелескоп в своем диапазоне, — поясняет Родин. — Обладая таким мощным инструментом, в 2017 году мы запустили собственный проект по поиску FRB”.

Всего в Пущино обнаружили 11 быстрых радиовсплесков, еще один ждет подтверждения.

Натолкнулся на препятствие

Астрономы шутят: гипотез о природе явления больше, чем самих радиовсплесков. Звучали даже предположения, что это отголоски двигателей инопланетных кораблей. Но сейчас искусственное происхождение FRB всерьез никто не рассматривает.

“Обычно быстрые радиовсплески связывают с выбросами плазмы, которая попадает в конус излучения пульсара и вспыхивает. Допускаю, что причина тому — астероиды, которые пролетают через конусы и там сгорают. В общем, о механизмах говорить рано, надо набрать статистику”, — отмечает Александр Родин.

После открытия галактического FRB 200428 основной гипотезой станет рождение быстрых радиовсплесков в атмосфере магнетаров. “Хотя это не отменяет другие версии”, — уточняет астрофизик.

Осторожно о возможных механизмах явления высказывается Дмитрий Левков из Института ядерных исследований РАН.

“Гипотеза о магнетарах интересна, но светимость FRB на два порядка выше, чем у самых ярких выбросов этих источников. Откуда гипервспышки, никто не знает. Надо построить модель, которая объясняла бы все наблюдательные данные. Ответов пока нет”, — говорит Левков.

В октябре вместе с коллегами он опубликовал на Arxiv.org статью, где описал обнаруженную периодическую структуру у внегалактического FRB 121102. Радиовсплеск приходит со стороны карликовой галактики, расположенной на расстоянии гигапарсека, что уже сравнимо с размером наблюдаемой части Вселенной. Это один из немногих повторяющихся FRB.

“Сигнал поступает на разных частотах сразу. Значит, можно изучить зависимость его интенсивности от частоты, что мы и сделали. Оказалось, есть периодичность — как если бы мы получали сигналы от радиостанций, работающих через каждые сто мегагерц”, — объясняет ученый.

Авторы работы полагают, что такая картина типична для явления дифракции — расщепления сигнала на две части, которые огибают препятствие и сливаются вновь (интерферируют). Так происходит со светом в двухщелевом опыте, только сейчас речь о радиоволне.

Вопрос в том, что же расщепило FRB 121102.

“Возможно, черная дыра с массой на четыре порядка меньше солнечной, — рассуждает Левков. — Такие маленькие реликтовые дыры могли образоваться на заре существования Вселенной. Другой вариант — облако плазмы: оно тоже служит линзой, расщепляющей радиоволну на две”.

Ученые уверены: их открытие поможет исследовать не только необычные космические объекты, но и распределение материи в галактиках. Однако для подтверждения необходимо получить данные других научных групп.

Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤

Источник

Добавить комментарий