Тайна космического маяка. Астрофизики отследили объект, выпустивший почти 2000 быстрых радиоимпульсов за два месяца

Быстрые радиовсплески — это короткие (несколько миллисекунд) и одновременно чрезвычайно яркие и интенсивные импульсы радиоволн. Каждый из таких радиоимпульсов выделяет огромное количество энергии, эквивалентной нескольким сотням Солнц.

Впервые их обнаружили еще в 2007 году (хотя зафиксировали аж в 2001 году — просто тогда никто не зарегистрировал этот сигнал) — и даже спустя 15 лет их источники остаются загадкой. Дело в том, что большинство быстрых радиовсплесков — это одиночные сигналы, из-за чего отследить такие краткосрочные импульсы практически невозможно.

Среди предположений, что же вызывает быстрые радиовсплески, ученые выдвигали следующие версии: особое излучение звезд, слияние нейтронных звезд, рождение или «последний вздох» черной дыры. Была даже гипотеза, что подобные сигналы могли бы посылать инопланетяне, однако это больше похоже на сюжет научно-фантастического фильма. Особенно учитывая последние исследования в этой области.

Постепенно, когда все больше астрофизиков вникали в тему, они начали замечать повторяющиеся радиовсплески — то есть сигналы, которые испускает один источник и делает это регулярно. Это дало надежду ученым, что однажды они все-таки смогут разгадать тайну их происхождения.

Например, сигнал FRB 20180916B, источник которого находится в нашей галактике. Обнаруженный в 2018 году, его скорее всего испускает магнетар — сверхплотная нейтронная звезда с чрезвычайно сильным магнитным полем. Астрономы называют магнетары самыми сильными магнитами во Вселенной. У сигнала даже была своя периодичность — 4 дня активности и 12 дней «покоя», а его источник находится в нашей галактике.

Однако очень часто быстрые радиовсплески доходят до наших детекторов из других галактик. Это усложняет исследования по обнаружению их источника.

Недавно мы писали об еще одном интересном повторяющемся сигнале — FRB 190520B. Причем он «мигает» случайно, без какого-либо паттерна. Ученые, изучавшие его, пришли к выводу, что эти быстрые радиовсплески испускает источник, который появился относительно недавно. Сигнал выходит из молодой карликовой галактики — чрезвычаайно активного места, где рождаются тысячи звезд, перетягивая своей гравитацией пылевые и газовые облака в разные стороны. Однако, чтобы выяснить, что именно является источником радиоимпульсов, исследователям потребуются дополнительные наблюдения.

Теперь же китайским ученым удалось решить эту загадку.

Правда, они исследовали другой сигнал — FRB 20201124A, который обнаружили с помощью сферического радиотелескопа с пятисотметровой апертурой (FAST). Исследование команды ученых под руководством астронома Хэн Сюй из Пекинского университета опубликовано в журнале Nature.

Объект FRB 20201124A выпустил 1863 вспышки за 54 дня наблюдения. И, судя по тому, что увидели ученые, их испускал не магнетар. Или какой-то неправильный магнетар.

Так или иначе, выяснилось, что сила магнитного поля и плотность частиц вокруг объекта, который выпускал радиоимпульсы, постоянно менялась. Такая среда нехарактерна для магнетара, у которого стабильное магнитное поле. Поэтому другая команда ученых — под руководством астронома Фаина Вана из Нанкинского университета, — также изучавшая сигнал, пришла к выводу, что вокруг магнетара, скорее всегоо, вращается еще одна звезда-компаньон. Их работа изложена в журнале Nature Communications.

Однако они отметили еще одну странную особенность объекта FRB 20201124A. Магнетары — это короткоживущие звезды, которые очень быстро сжигают свое топливо, а затем сбрасывают свои внешние слои, вызывая вспышку сверхновой. Из-за этого считается, что магнетары обычно появляются в регионах, где активно рождаются новые звезды. Смерть магнетара создает огромное количество материала, из которого затем появляются новые звезды.

Новые наблюдения показали, что галактика, в которой находится FRB 20201124A, очень похожа на Млечный Путь с точки зрения звездообразования. Проще говоря, новые звезды там практически не появляются. Соответственно, и вероятность существования там магнетара достаточно низкая.

Тем не менее FRB 20201124A — это не единственный объект, выпускающий быстрые радиовсплески и существующий в галактике, где рождается мало звезд. Это явно указывает ученым, что где-то существует объяснение такому феномену: или мы неправильно понимаем быстрые радиовсплески, или что-то не знаем о магнетарах, их формировании и привычной среде.

На скорое решение загадки быстрых радиовсплесков рассчитывать не приходится. Однако китайские ученые уверены, что подобные двойные системы из магнетаров и звезды-компаньона — это одно из лучших мест для дальнейших исследований подобных сигналов.