Ученые считают, что быстрый радиовсплеск FRB 20221022A возник в турбулентной магнитосфере вокруг далекой нейтронной звезды. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Исследователи из Массачусетского технологического института определили с точностью до 10 тыс. км источник быстрого радиовсплеска FRB 20221022A. Радиосигнал, который длился всего две миллисекунды, пришел из галактики, расположенной в 200 млн световых лет от Земли. Хотя радиотелескопы зафиксировали тысячи подобных сигналов, до сих пор у ученых нет единой теории, которая объясняла бы их происхождение.
Астрофизики изучили «мерцание» быстрого радиовсплеска, похожее на то, как звезды мерцают в ночном небе. Этот эффект возникает, когда свет от небольшого яркого источника или другая электромагнитная волна просачивается через некоторую среду, например, газ галактики. Сигнал преломляется, и удаленному наблюдателю кажется, что звезда мерцает. При этом чем дальше объект, тем больше он мерцает.
Анализируя изменения свойств радиосигнала, ученые пришли к выводу, что он сформировался очень близко к своему источнику. Этот результат опровергает некоторые из существующих теорий, которые предполагали, что генерировать его должны релятивистские волны, распространяющиеся на большое расстояние от первичного источника.
Астрофизики определили, что FRB 20221022A исходит из области, которая находится максимум в 10 тыс. км от вращающейся нейтронной звезды — меньше среднего диаметра Земли. На таком близком по космическим меркам расстоянии всплеск может формироваться только в магнитосфере — области с мощным магнитным полем, непосредственно окружающей сверхкомпактную звезду.
Результаты исследования — первое убедительное доказательство того, что быстрый радиовсплеск может исходить из магнитосферы нейтронной звезды. Это открытие помогает уточнить механизмы, формирования радиовсплесков, и расширяет понимание физических процессов в экстремальных условиях нейтронных звезд.
Вокруг этих нейтронных звезд с мощным магнитным полем, также известных как магнетары, атомы существовать не могут — их просто разорвет магнитными полями.
Самое интересное, что мы обнаруживаем, что энергия, хранящаяся в этих магнитных полях, вблизи источника, скручивается и перестраивается так, что ее можно высвободить в виде радиоволн, которые мы можем наблюдать в другой части Вселенной.
Киёси Масуи, доцент кафедры физики Массачусетского технологического института
Читать далее:
ИИ за три недели спроектировал клиновоздушный ракетный двигатель: оказалось, он работает
Неизвестный объект упал на Луну: это заметили с Земли
Ученые считают, что мы неправильно понимаем Вселенную: в чем причина
Иллюстрация на обложке: Daniel Liévano, edited by MIT News