Расщепленный черной дырой. Ученые — о тайнах быстрых радиовсплесков
Читать ria.ru в 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 магнетар — нейтронная 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.Впервые определен источник быстрых радиовсплесков в нашей ГалактикеПущинские 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.
Радиотелескоп БСА Пущинской радиоастрономической обсерватории. С 2017 года его данные служат для поиска быстрых радиовсплесков
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.
1 из 4
Быстрый радиовсплеск достигает Земли в виде спектра частот, что говорит о встреченных на его пути препятствиях
2 из 4
Магнетары — нейтронные звезды, обладающие самым сильным магнитным полем во Вселенной
3 из 4Так в представлении художника выглядит быстрый радиовсплеск, покидающий свою галактику
4 из 4
Пик на спектре означает быстрый радиовсплеск. В 2019 году для FRB 180924 удалось определить родительскую галактику
1 из 4
Быстрый радиовсплеск достигает Земли в виде спектра частот, что говорит о встреченных на его пути препятствиях
2 из 4
Магнетары — нейтронные звезды, обладающие самым сильным магнитным полем во Вселенной
3 из 4Так в представлении художника выглядит быстрый радиовсплеск, покидающий свою галактику4 из 4
Пик на спектре означает быстрый радиовсплеск. В 2019 году для FRB 180924 удалось определить родительскую галактику
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.Ученые ищут разгадку самых странных сигналов из глубин Вселенной