Астрономы использовали два крупнейших в мире радиотелескопа, чтобы внимательно изучить загадочные «цвета» вспышки быстрых радиовсплесков (FRB). Эта работа приближает нас на один шаг к происхождению этих сигналов.
Быстрые радиовсплески (FRB) являются одними из самых энергичных взрывов в космосе. Эти сигналы, которые длятся всего несколько миллисекунд, могут освещать пространство с энергией, равной 500 миллионам солнц. Тысячи таких сигналов ежедневно путешествуют по Вселенной, некоторые из них достигают нашей планеты. Но откуда именно они берутся?
Невидимые нашим человеческим глазом, FRB светятся только на радиоволнах (отсюда и их название), за пределами красного края видимого спектра. Однако астрономы обнаружили, что эти вспышки света имеют разные длины радиоволн. Некоторые из них короче и кажутся голубоватыми в «глазах» радиотелескопов, а более длинные — красноватыми.
В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Nature, команда из Амстердамского университета более детально изучила «цвета» радиоизлучения повторяющегося источника FRB. Имея приблизительное название 20180916B, он излучает всплески в сторону Земли каждые 16,3 дня или около того в течение примерно пяти дней. Затем наступает радиомолчание, и цикл повторяется. Для своего анализа исследователи использовали низкочастотный массив (LOFAR) и Вестерборкский синтезирующий радиотелескоп — два объекта, расположенные в Нидерландах.
Гипотеза о двойной системе не подтверждается
Одно из возможных объяснений предсказуемой и повторяющейся активности этого FRB предполагает участие двойных звездных систем. Идея заключается в том, что источник FRB вращается вокруг компаньона, производя сигналы только в определенных точках своей орбиты. В этих системах, однако, звезда-компаньон обычно производит звездный ветер. Эти упакованные электронами ветры должны позволить большей части коротковолнового «синего радиоизлучения» покинуть систему, в то время как более длинные радиоволны (красные) должны быть заблокированы.
Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи изучили высокие красноватые частоты с помощью телескопа Вестерборк и низкие синеватые частоты с помощью LOFAR. Если бинарная модель действительно верна, то должны приниматься только синие частоты. Однако телескопы зафиксировали как красные, так и синие радиочастоты от FRB, но никогда одновременно.
«Мы наблюдали два дня более синих радиовсплесков, а затем три дня более красных радиовсплесков», — говорит Инес Пастор-Марасуэла, ведущий автор исследования. Теперь мы исключили бинарные модели как возможное происхождение этих FRB. Этот вывод говорит о том, что среда вокруг этого FRB, скорее всего, является «голой», то есть, вероятно, существует очень мало звездных ветров, препятствующих выходу самых красных частот света.
В итоге команда определила, что эти радиовсплески, вероятно, были результатом медленно вращающегося магнетара. Напомним, что магнетары — это очень плотные, высокомагнитные нейтронные звезды, которые упаковывают массу Солнца в сферу размером в несколько километров в поперечнике. Поскольку он вращается медленно, его магнитное поле может светить в сторону Земли каждые две недели или около того, создавая наблюдаемые повторяющиеся FRB.
Источник:
