Швидкі радіовспліски виникли в намагничених околицях нейтронних зірок

Швидкі радіовспліски від джерела FRB 121102 могли виникнути в намагніченому середовищі поблизу обертового пульсара, пов'язаного зі надновою або розташованою поблизу масивної чорної діри і не пов'язаного з катаклізмічними процесами. Такого висновку дійшли астрофізики, яким вдалося виявити майже повну лінійну поляризацію випромінювання FRB 121102. Наукова стаття опублікована в журналі, про результати досліджень було повідомлено сьогодні на 231-ій зустрічі Американського астрономічного товариства.


Швидкі радіовспліски (Fast Radio Burst, FRB) є одним з найдивовижніших і найзагадковіших явищ в астрофізиці. Ці поодинокі радіоімпульси тривають всього кілька мілісекунд, однак за цей час встигають випустити приблизно ту ж кількість енергії, що і Сонце за цілий день. Вперше їх випадково виявили в 2007 році, під час обробки даних австралійського телескопа Parkes: аналіз показав, що він виходить від джерела, що знаходиться на відстані близько трьох мільярдів світлових років від Землі. Надалі було визначено, що вони можуть мати позаземну природу, а два роки тому вдалося пов'язати швидкий радіовсплеск з джерелом - еліптичною галактикою.


Однак механізми генерації таких сплесків досі до кінця незрозумілі. Одна з теорій говорить, що це сигнали земного походження. Так було з перитонами - швидкими радіовсплісками, які реєструвалися виключно телескопом Parkes і на ділі виявилися артефактами. Вони спостерігалися, коли співробітники відкривали мікрохвильовку до завершення роботи телескопа. Швидкі радіовспліски пов'язували зі злиттями нейтронних зірок і процесами, що йдуть поблизу них, з бліцарами, що випаровуються чорними дірами, розпадом аксійних міні-кластерів у ранньому Всесвіті або позаземними цивілізаціями. Тим не менш, однозначного пояснення швидких радіовсплісків до цих пір не існує, тому вчені активно шукають нові події і аналізують їх вже отримують отримані дані.

FRB 121102 є першим і поки єдиним виявленим джерелом повторюваних швидких радіовсплісків. Перші радіосигнали від нього спостерігалися в 2012 році, потім у травні-червні 2015 року було зареєстровано десять сплесків, а в листопаді-грудні 2016-го - ще шістка. оптичному та рентгенівському діапазоні за джерелом дозволили встановити, що він знаходиться в області зіроутворення, розташованої в тьмяній карликовій галактиці зі значенням червоного зміщення z = 0,193 і низькою металічністю. Торік за допомогою радіотелескопів обсерваторій Аресібо і Грін-Бенк вдалося зареєструвати ще 16 сплесків, аналіз яких і дозволив приблизно зрозуміти їхню природу.

З'ясувалося, що спалахи тривали від 30 мікросекунд до 9 мілісекунд, що дає обмеження на розмір джерела, яке не перевершує 10 кілометрів. Найбільш імовірним кандидатом у цьому випадку є нейтронна зірка. Реєстроване радіовипромінювання майже повністю лінійно поляризоване, при цьому спостерігається ефект Фарадея, що полягає в обертанні площини поляризації, коли радіохвиля проходить крізь щільну замагнічену плазму. Значення поляризації, вимірене на різних частотах, збіглося з передбаченнями теорій.

Ефект Фарадея для зареєстрованих швидких радіовсплісків виявився в 500 разів більшим, ніж для сплесків від інших джерел, такі значення частот обертання площини поляризації раніше спостерігалися тільки в околицях масивних чорних дір (більше 10 000 сонячних мас). Це говорить про те, що джерело сплесків володіє потужним магнітним полем. Таким джерелом може бути пульсар або магнетар, розташований поблизу акреціюючої чорної діри або в туманності, утвореній зоряним вітром, або в залишку наднової. При цьому підходяща туманність повинна бути суперяскравою, а чорна діра такої маси несподівана для карликової галактики, але можлива.

Подальші спостереження за допомогою телескопів по всьому світу повинні допомогти встановити точну причину спалахів. Детальніше про історію вивчення швидких радіовсплісків і про теорії, що виникали з приводу їхньої природи, можна прочитати в блозі, написаному для астрофізиком Сергієм Поповим з Державного астрономічного інституту імені Шáберга МДУ.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND