Таинственный источник в глубоком космосе отправил 1652 быстрых радиовсплеска всего за 47 дней

Источник мощных радиосигналов из далекого космоса углубил тайну быстрых радиовсплесков. Анализ данных, собранных по источнику быстрых радиовсплесков FRB121102 в 2019 году, показал, что всего за 47 дней было сгенерировано 1652 вспышки.

Установив рекорд по наибольшей активности источника быстрых радиовсплесков, наблюдения дали достаточно деталей, чтобы провести тщательный поиск периодичности - регулярных промежутков времени между подобными всплесками.

Никаких признаков периодичности обнаружено не было, что, по словам исследователей, создает значительные трудности для сужения круга источников до вращающегося компактного объекта, такого как высокомагнитная мертвая звезда, или магнетар.

Это наводит на мысль, что может существовать более одного механизма, вызывающего эти мощные всплески излучения, и что нам предстоит пройти долгий путь, прежде чем мы все это выясним.

С момента своего открытия в 2007 году быстрые радиовсплески не дают покоя астрономам. Как следует из названия, это всплески света в радиодиапазоне, которые вспыхивают очень быстро, всего за несколько миллисекунд.

Большинство из них, которые мы можем отследить до источника, происходят из галактик, удаленных от нас на миллионы и миллиарды световых лет, но они невероятно мощные: за эти миллисекунды быстрый радиовсплеск может выпустить столько энергии, сколько сотни миллионов Солнц.

Чаще всего источники быстрых радиовсплесков вспыхивают один раз, а затем мы, как правило, больше о них не слышим, поэтому их невозможно предсказать и очень трудно отследить. Мы не знаем, что их вызывает, хотя недавнее обнаружение прямо здесь, в нашей родной галактике, указывает на тип нейтронных звезд, называемых магнетарами.

Но несколько источников быстрых радиовсплесков были обнаружены повторно, и они могут стать одним из ключей, который поможет хотя бы частично разгадать эту тайну.

Первым и самым многочисленным из них является FRB 121102. Его повторение позволило астрономам отследить его до карликовой галактики на расстоянии 3 миллиардов световых лет, и это настоящий чудак. Мало того, что оно невероятно активно, его активность происходит по циклу - 90 дней активности, затем 67 дней тишины.

Такая обильная активность означает, что нам довольно часто удавалось поймать FRB 121102 на месте преступления, но обнаружения, сделанные с помощью сферического радиотелескопа с пятисотметровой апертурой (FAST), превзошли все ожидания.

На этапе ввода телескопа в эксплуатацию, с 29 августа по 29 октября 2019 года, он зафиксировал 1 652 отдельных всплеска от гиперактивного объекта в течение 59,5 часов.

Пиковая частота составила 122 всплеска в течение одного часа - это самый высокий уровень активности, который мы когда-либо наблюдали в источниках быстрых радиовсплесков.

Такое огромное количество обнаружений позволило провести статистический анализ активности источника. Исследователи обнаружили, что всплески можно разделить на два различных типа: всплески с более высокой и более низкой энергией демонстрируют совершенно разные свойства, а слабые всплески имеют более случайный характер.

Данные также позволили найти периодичность во всплесках в диапазоне от 1 миллисекунды до 1000 секунд. Учитывая, что магнетары имеют скорость вращения в этих временных рамках, если бы всплески были вызваны механизмом на поверхности звезды, он должен был бы появляться периодически - вспомните вращающийся маяк.

Однако ничего подобного в данных не было обнаружено. Это означает, что магнетары могут быть не единственным источником быстрых радиовсплесков.

Впрочем, астрономы уже подозревают об этом; у разных источников наблюдаются значительные различия в характере всплесков, их силе, продолжительности, повторяемости и поляризации (что означает, что они могут излучаться из совершенно разных сред).

Таким образом, помимо выяснения точного механизма, лежащего в основе всплесков магнетаров, ученым определенно предстоит работа по выяснению всего остального. Мы будем продолжать наблюдать за этим пространством - и за FRB 121102.

Исследование было опубликовано в журнале Nature.