К истокам таинственных быстрых радиопередач из космоса

12.01.2018

Новый анализ показывает, что всплески происходят вблизи массивных черных дыр или нейтронных звезд


Телескоп Arecibo, используемый для обнаружения быстрых радиопакетов (ASTRON)
Телескоп Arecibo, используемый для обнаружения быстрых радиопакетов (ASTRON)

Быстрые радиопакеты (FRB) - одна из самых больших астрономических загадок последнего десятилетия. Впервые наблюдаемые в 2007 году астрономы обнаружили более двух десятков экземпляров мощных, но мимолетных сигналов из космоса. Исследователи не знают точно, кто они, но было много предложений, в том числе инопланетных сообщений (конечно), сигналов от обрушившихся черных дыр или нейтронных звезд и энергии от явления, известного как космические струны . Но, как сообщает Ханна Девлин из The Guardian , новые наблюдения приближают нас к ответу. Последние результаты показывают, что сигналы испускаются из областей со сверхсильными магнитными полями.

Почти все обнаруженные до сих пор FRB были мимолетными и не повторяющимися, что означает, что почти невозможно отслеживать их источник. Но есть один сигнал, получивший название FRB 121102, который повторялся несколько раз. В прошлом году это повторение позволило исследователям проследить всплеск слабой карликовой галактики в созвездии Ауриги, который находится на расстоянии около 3 миллиардов световых лет.

Теперь исследователи изучили измерения этих сигналов, а также 10 новых всплесков, обнаруженных в августе на радиотелескопе Arecibo в Пуэрто-Рико и подтвержденных телескопом Green Bank в Западной Вирджинии, говорится в пресс-релизе . Они определили, что всплески, вероятно, проходят через поле намагниченной плазмы, изменяя сигнал. Этот процесс, называемый вращением Фарадея, «определенным образом изменяет» поляризацию определенных радиочастот. Исследователи обнаружили, что поворот на FRB 121102 в 500 раз больше, чем на любом другом FRB, что означает, что сигналы должны проходить через невероятно мощное, сильно магнитное плотное плазменное поле. Исследование появилось в журнале Nature .

Последний вывод помогает астрономам сузить тип окружающей среды, находящийся в непосредственной близости от любого объекта, производящего сигнал. «Единственные известные источники в Млечном Пути, которые скручены как FRB 121102, находятся в центре Галактики, который является динамической областью вблизи массивной черной дыры. Возможно, FRB 121102 находится в аналогичной среде в своей галактике-хозяине », - говорит Даниэль Мичилли из Нидерландского института радиоастрономии в другом пресс-релизе . «Однако скручивание радио всплесков также можно объяснить, если источник находится в сильной туманности или остатке сверхновой».

Хотя это описывает окружающую среду вблизи источника FRB, космический объект, который может создать такой мощный сигнал, по-прежнему остается загадкой. Он настолько мощный, что он испускает такое же количество энергии, которое производит наше собственное солнце за один день всего за миллисекунды. «Это экзотично. Если бы у нас была одна из них на другой стороне нашей собственной галактики - Млечный Путь - это нарушило бы радио здесь, на Земле, и мы заметили бы, поскольку это насытит уровни сигналов на наших смартфонах ”, астроном Корнелла и соавтором, говорит автор Джеймс Кордес. «Что бы ни происходило, страшно. Мы не хотели бы быть там.

Как говорит Сара Каплан из The Washington Post , несмотря на новые данные, существует множество загадок. Например, существуют ли два класса FRB-ретрансляторов и не-повторителей? Или существует только один класс, созданный одним и тем же феноменом? Во-вторых, всплески из FRB 121102 очень зазубрены и странно сгруппированы, причем многие из них происходят в течение секунды. Так происходит всплески? или являются посредниками, такими как плазменные поля, которые играют с сигналами до того, как они достигнут Земли? И сигналы появляются только в радиодиапазоне электромагнитного спектра.

«Мы искали его в рентгеновских лучах, гамма-лучах, и там ничего нет», - рассказывает один из соавторов Шами Чаттерджи Каплану. ”Это тайна. Я говорю, что, как будто я разочарован, но давайте будем настоящими - нет ничего похожего на хорошую тайну, чтобы попытаться понять. И это такая загадочная загадка, и со временем мы получаем больше подсказок ».

В ближайшее время могут появиться новые подсказки. В прошлом году была завершена работа над огромным радиолокационным телескопом FAST , крупнейшим в мире. Он все еще откалиброван, но в ближайшие несколько лет начнет смотреть в небо. Позже в этом году телескоп MeerKAT в Южной Африке с 64 блюдами начнет функционировать и позже будет включен в Квадратный Километровый массив , который станет самым крупным в мире, когда он начнет функционировать в 2024 году . Надеюсь, одна из этих мега-машин поможет нам понять эти мега-всплески.