Астрономы поймали уникальные сигналы. Их возможный источник — самый сильный магнит во Вселенной
Научпоп27 августа 2021, 07:03
Недавно мы рассказывали о космических сигналах, которые потенциально смогут осветить нам каждый уголок Вселенной. В идеале они могли бы наблюдать за всей огромной структурой нашего мира и даже, возможно, составить точную карту космической паутины — загадочной огромной структуры, которая своим гравитационным воздействием определяет движение всей материи внутри Вселенной.
Этими сигналами из космоса были быстрые радиовсплески. Это очень короткие (несколько миллисекунд), однако очень яркие и интенсивные импульсы радиоволн. Они выделяют невероятно большое количество энергии — примерно столько же, сколько выделяет 500 Солнц. Это позволяет наблюдать их даже спустя миллиарды световых лет, что намекает на то, что их излучает нечто чрезвычайно мощное. Большинство подобных сигналов были обнаружены учеными только один раз, что делает их достаточно трудными для изучения.
Существует несколько гипотез их происхождения: излучение мощных звезд, слияние нейтронных звезд, появление или «последний вздох» черной дыры. В 2020 году ученые впервые обнаружили быстрый радиовсплеск, который зародился во Млечном пути. Его «выплюнул» магнетар SGR 1935+2154 — это сверхплотная нейтронная звезда с чрезвычайно сильным магнитным полем. Астрономы называют магнетары самыми сильными магнитами во Вселенной — если один из них разместить на месте Луны, то он намагничивал бы ключи из вашего кармана.
Подпишитесь на NV Премиум и читайте без ограничений
Нам необходима ваша поддержка, чтобы заниматься качественной журналистикой
Однако сигнал FRB 20180916B стал объектом пристального внимания ученых благодаря необычной как для таких сигналов особенности — он является периодическим, то усиливаясь, то ослабевая. Изначально исследователи предполагали, что источник этих сигналов — сверхновая звезда, коллапсирующая в нейтронную звезду — находился в «загрязненной» обломками или уносимым ветром газом от звезд-компаньонов среде. Также они предполагали, что звезда находится в в двойной системе с короткой орбитой — 16,35 дня.
Теперь ученые смогли уточнить эти данные. Как оказалось, они ошибались. В этом им помогло подключение к исследованиям второго радиотелескопа, который позволил астрономам изучить быстрые радиовсплески на частотах до 150 МГц (ранее это были лишь 300 МГц). Таким образом они смогли пронаблюдать за более длинными волнами размером до трех метров. Об этом они пишут в своем исследовании, опубликованном в журнале Nature.
Йери ван Леувен, радиоастроном из Нидерландского института радиоастрономии, участвовавший в исследовании, рассказал VICE, что таким образом они пытались проверить свою гипотезу о плотной туманности, испускающей радиовсплески. Дело в том, что беспорядочная среда вокруг нейтронной звезды не пропускала бы низкочастотные радиоволны, а в таком случае ученые не смогли бы обнаружить их во время последних наблюдений. Весь цикл длится около 16 дней — 4 дня активно и 12 дней «тишины».
Однако ученые с удивлением обнаружили, что оба радиотелескопа, наблюдавших радиосигналы, улавливали разные всплески — за более короткими, которые улавливал один из телескопов, следовали более длинные, которые фиксировал второй телескоп. Они до сих пор не могут назвать источник этих вспышек, однако в одном они уверены точно: их источник находится в «чистой» среде — без различных обломков и звездных ветров — которая не мешает радиоволнам.
Новый «подозреваемый» — это пульсар или магнетар. Ученые считают, что эти мертвые звезды могут излучать подобные радиосигналы во время своего вращения. Раньше их не рассматривали из-за чрезвычайно большой скорости вращения — по несколько раз вокруг своей оси в секунду. Однако теперь ученые предположили, что замедленное вращение магнетара может создавать сигналы вроде FRB 20180916B — четырехдневную активную фазу связывают с его «выравниванием» относительно Земли, а 12-дневная фаза покоя может происходить во время его отклонения от нашей планеты.
Ученые пока не планируют делать однозначных утверждений. Однако Инес Пастор-Марасуэла из Амстердамского университета склоняется к варианту с магнитаром, потому что «изолированный, медленно вращающийся магнитар лучше всего объясняет поведение, которое мы обнаружили».
Ван Леувен объясняет неуверенность ученых тем, что такое поведение потенциального магнетара противоречит тому, что мы знаем об этих мертвых звездах. «Мы явно приближаемся к ответу, но загадка еще не решена. Я ожидаю, что по нашим измерениям появится множество новых улучшенных моделей», — добавляет он.
В будущем ученые планируют продолжить наблюдение за подобными сигналами при помощи двух телескопов, чтобы фиксировать новые повторяющиеся быстрые радиовсплески. Они не исключают, что источниками таких мощных излучений могут быть какие-то загадочные процессы, наблюдение за которыми смогут помочь нам раскрыть новые секреты Вселенной. Быстрые радиовсплески в таком случае могут стать идеальными путеводителями, которые смогут выполнять роль космических маяков.