У загадочных космических сигналов обнаружили круговую поляризацию

Ученые Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук (NAOC) впервые выявили круговую поляризацию электромагнитного излучения, источником которого являются повторяющиеся быстрые радиовсплески. Результаты исследования, опубликованные в журнале Science Bulletin, указывают на наиболее вероятный источник вспышек — магнитное поле нейтронных звезд.

Быстрые радиовсплески (FRB) происходят в течение нескольких миллисекунд и сопровождаются выбросом в космическое пространство огромного количества энергии — такой, какую Солнце испускает в течение нескольких десятков тысяч лет. Исследователи связывают этот феномен со вспышками сверхновых, столкновением нейтронных звезд, активными черными дырами или магнитарами, однако точная природа явления остается загадкой.

С 2007 года, когда были открыты первые FRB, было обнаружено более 600 источников всплесков, большинство из которых были единичными. Менее пяти процентов всех FRB повторяются, а около 10 из них являются постоянно активными. У единичных FRB уже обнаруживали два типа поляризации радиоволн — круговую и линейную. При линейной поляризации вектор электрического поля электромагнитного излучения колеблется в одной плоскости, а при круговой описывает окружность. Лишь у одного повторяющегося FRB обнаружили круговую поляризацию, однако он не является активным.

Благодаря систематическому анализу данных, полученных с помощью телескопа FAST, исследователи обнаружили круговую поляризацию менее чем в пяти процентах всплесков у повторяющихся источников FRB20121102A и FRB20190520B, последний из которых является постоянно активным источником. Предполагается, что условия для создания круговой поляризации в повторяющихся FRB должны быть более редкими, однако результаты наблюдения указывают, что круговая поляризация может являться общей чертой быстрых радиовсплесков, возникающая периодически.

Поляризация является фундаментальным свойством FRB и несет важную информацию о механизмах излучения и окружающих источник вспышек средах. Наблюдаемая круговая поляризация может возникать в магнитосфере магнитаров — нейтронных звезд с экстремально сильным магнитным полем, которые, как указывают многие исследования, являются самым вероятным источником FRB.