Новый радиосигнал из дальнего космоса прозвучал почти 2000 раз всего за два месяца

Ученые обнаружили новый странный сигнал из бездны времени и пространства.

Повторяющийся источник быстрых радиовсплесков, обнаруженный в прошлом году, был зафиксирован в виде 1 863 всплесков в течение 82 часов, в общей сложности за 91 час наблюдений.

Такое гиперактивное поведение позволило ученым охарактеризовать не только галактику, в которой находится источник, и ее расстояние от нас, но и то, что представляет собой источник.

Объект, получивший название FRB 20201124A, был обнаружен с помощью сферического радиотелескопа с пятисотметровой апертурой (FAST) в Китае и описан в новой работе под руководством астронома Хэн Сюя из Пекинского университета в Китае.

До сих пор большинство доказательств указывало на магнетар - нейтронную звезду с чрезвычайно сильным магнитным полем - как источник подобных FRB-излучений.

Если FRB 20201124A действительно исходит от одного из этих диких космических зверей, то он выглядит как необычный экземпляр.

"Эти наблюдения вернули нас к чертежной доске", - говорит астрофизик Бинг Чжан из Университета Невады в Лас-Вегасе.

Ясно, что FRBs более загадочны, чем то, что мы себе представляли". Для дальнейшего раскрытия природы этих объектов необходимо больше многоволновых наблюдательных кампаний".

Быстрые радиовсплески озадачивают астрономов с тех пор, как они были впервые обнаружены 15 лет назад в архивных данных 2001 года: всплеск невероятно мощного радиоизлучения, длящегося всего один миг.

С тех пор их было обнаружено гораздо больше: всплески радиоволн длительностью в миллисекунды, которые в этот момент разряжают энергию, равную 500 миллионам Солнц.

Большинство зарегистрированных вспышек произошли всего один раз, что делает их сложными для изучения (не говоря уже о понимании). Лишь немногие из них были обнаружены повторяющимися, что помогло ученым хотя бы отследить их до галактик-хозяев.

Затем, в 2020 году, произошел прорыв. Впервые быстрый радиовсплеск был обнаружен в пределах Млечного Пути, что позволило астрофизикам отследить это явление до активности магнетаров.

Этот последний необычный FRB является еще одним примером редкого ретранслятора. Менее чем за два месяца наблюдений FRB 20201124A дал астрономам самую большую выборку данных о быстрых радиовсплесках с поляризацией, чем любой другой источник FRB.

Поляризация относится к ориентации световых волн в трехмерном пространстве. Изучив, насколько изменилась ориентация с момента выхода света из источника, ученые могут понять, через какую среду он прошел. Например, сильная поляризация указывает на мощную магнитную среду.

На основании большого количества данных, полученных FRB 20201124A, астрономы смогли сделать вывод, что источник является магнетаром.

Но было и кое-что странное. То, как менялась поляризация со временем, говорило о том, что сила магнитного поля и плотность частиц вокруг магнетара колеблется.

"Я приравниваю это к съемке фильма об окрестностях источника FRB, и наш фильм показал сложную, динамически развивающуюся, намагниченную среду, которую раньше невозможно было представить", - объясняет Чжан.

"Такая среда не является прямо ожидаемой для изолированного магнетара. Что-то еще может находиться вблизи двигателя FRB, возможно, бинарный компаньон".

Этот компаньон, как показывают данные, может быть горячей голубой звездой типа Be, которые часто встречаются в компаньонах с нейтронными звездами. Доказательства этого были изложены в отдельной работе под руководством астронома Фаина Ванга из Нанкинского университета в Китае.

Но было и еще кое-что необычное.

Как разновидность нейтронных звезд, магнетары представляют собой коллапсировавшие ядра массивных звезд, у которых закончилось топливо для сгорания и обеспечения внешнего давления, и они разрушаются под действием собственной гравитации.

Такие звезды быстро сжигают свое топливо и живут недолго, выбрасывая свой внешний материал в сверхновой при разрушении ядра.

Поскольку их жизнь так коротка, считается, что эти молодые магнетары находятся в регионах, где звездообразование еще продолжается. Звезды живут своей короткой жизнью и умирают, создавая новые облака материала, из которых рождаются новые звезды. Это прекрасный космический круг жизни.

Но FRB 20201124A был обнаружен в галактике, очень похожей на Млечный Путь. Здесь, у себя дома, не происходит большого звездообразования, поэтому не должно быть и беби-бума звезд рядом с нашим необычным новым другом FRB.

Однако FRB 20201124A - не единственный источник FRB в галактике, относительно лишенной звездообразования.

Растущее число источников говорит о том, что есть какая-то важная информация, которую мы, возможно, упускаем, какая-то дыра в нашем понимании магнитаров FRB, того, как они образуются, и мест, в которых они находятся.

Но характеристика источника означает, что у нас появилось новое место для поиска ответов. Работа Ванга и его коллег предполагает, что бинары нейтронных звезд и звезд Be могут быть одним из лучших мест для поиска сигналов, похожих на быстрые радиовсплески.

Эти две работы были опубликованы в журналах Nature и Nature Communications.