Четырехлетняя кампания наблюдений выявила серию быстрых радиовсплесков (FRB), которые повторялись в регулярном, предсказуемом цикле. Сигнал FRB 121102 повторяется в течение 90 дней, затем исчезает в течение 67 дней.
FRB, или быстрые радиовсплески, проявляются в виде кратковременных радиоимпульсов, длящихся в среднем несколько миллисекунд, что значительно затрудняет изучение этого явления. Хотя эти события очень короткие, они несут огромное количество энергии.
Большинство зарегистрированных на сегодняшний день FRB были из-за пределов нашей галактики, но в начале мая было опубликовано исследование, в котором ученые описали быстрый всплеск радиоволн, появляющийся из Млечного Пути (Science Alert).
Первый FRB был зарегистрирован в 2007 году. С тех пор ученые каталогизировали более 100 всплесков, но только два из них регулярно повторяются. Среди них сигнал FRB 121102.
Второй регулярно повторяющий FRB
Большинство быстрых радиовсплесков - одноразовые события. Ученые полагали, что наблюдаемая повторяющаяся активность была случайной до начала этого года, когда астрономы сообщили, что FRB 180916.J0158 + 65 повторяется в обычном 16-дневном цикле активности. Он излучается примерно раз в час в течение четырех дней, а затем внезапно исчезает на 12 дней. Затем все повторяется (подробнее об этом: Science Alert).
Теперь астрономы, использующие телескоп Лоуэлла в обсерватории Джодрелл Бэнк в Англии, сообщили о другом регулярно повторяющемся сигнале FRB. Сигнал FRB 121102 повторяется в течение 90 дней, затем исчезает на 67 дней, а затем снова начинается весь 157-дневный цикл.
Сигнал FRB 121102 был впервые зарегистрирован в 2012 году. Он является самым активным из обнаруженных до настоящего времени. Ранее исследователи не могли найти в нем закономерности, только анализ многолетних наблюдений выявил цикличность сигнала.
Происхождение FRB
Ученые не знают, что стоит за быстрыми радиовсплесками. Возникли несколько гипотез относительно таинственных сигналов. Они могут прийти от быстро вращающейся нейтронной звезды. Была также концепция, согласно которой они были вызваны космическими катаклизмами, такими как взрывы сверхновых или коллапс нейтронных звезд в черные дыры. Однако это потребует разрушения источника, и сигналы не будут иметь циклический характер.
Другой тезис указывает на теоретические астрономические объекты, называемые блицами. Это разновидность нейтронной звезды, масса которой достаточно велика для коллапса в черную дыру, но этому препятствует центробежная сила от высокой скорости вращения звезды. Другая концепция ориентирована на так называемые контактные двойные системы, то есть две звезды, вращающиеся очень близко друг к другу.
Существует также тезис о том, что за FRB стоят магнитары - нейтронные звезды с очень сильным магнитным полем. Конечно, есть и те, кто считает, что это сигнал, излучаемый инопланетными цивилизациями. Хотя астрофизики все больше узнают о быстрых радивсплесках, их природа остается загадкой.
чаевые
Открытие второго повторяющегося FRB является ключом к исключению некоторых из предложенных источников этих загадочных сигналов. Наличие регулярной последовательности в активности FRB может означать, что мощные всплески энергии связаны с орбитальным движением массивной звезды, нейтронной звезды или черной дыры.
Это захватывающее наблюдение, потому что это пока второй сигнал, в котором мы видим такую модуляцию активности. Обнаружение периодичности является важным ограничением происхождения FRB, - сказал д-р Каустубх Раджвад из Манчестерского университета, который возглавлял исследование, опубликованное в «Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества».
Неясно, что стоит за такой циклической активностью, но у ученых есть некоторые идеи. Возможно, периодические вспышки могут быть вызваны флуктуацией оси вращения сильно намагниченной нейтронной звезды или магнитары. Они также могут быть связаны с орбитальными движениями нейтронных звезд в двойной системе.
Это захватывающее открытие подчеркивает, как мало мы знаем о происхождении быстрых радиовсплесков, - сказал Дункан Лоример, соавтор публикации. Необходимо больше наблюдений за большим количеством FRB, чтобы получить более четкую картину этих периодических источников и объяснить их происхождение, - добавил он.
Магнитары
Сигнал из Млечного Пути, который был зафиксирован в конце апреля этого года, скорее всего был излучен магнитаром SGR 1935 + 2154, расположенным всего в 30 000 световых лет от нас.
Магнитары - особый тип нейтронных звезд. Это чрезвычайно плотные остатки массивных звезд, масса которых в несколько десятков раз превышает массу нашего Солнца, что привело к взрыву сверхновой. Но магнитары имеют гораздо более сильные магнитные поля, чем обычные нейтронные звезды - примерно в 1000 раз сильнее.
Процесс создания магнитаров плохо изучен. Известно, что они регулярно испускают рентгеновские и гамма-лучи. Но обычно звезды этой массы становятся черными дырами и не образуют нейтронных звезд.
Апрельское открытие предполагает, что магнитары являются источниками быстрых радиовсплесков. Но существует большое разнообразие высокоскоростных радиоимпульсов, и исследователи указывают, что может быть много механизмов формирования FRB, которые мы в настоящее время не можем обнаружить, и магнитная вспышка может быть одним из них.
Также возможно, что мы не можем обнаружить всю активность из каждого источника FRB. Возможно, все быстрые радиовсплески повторяются, но с различной силой и с более слабыми сериями, ниже нашего порога обнаружения, мы просто их не замечаем.
Источник: Манчестерский университет
