Наукпоп

28 вересня, 07:03

Ексклюзив НВ

Таємниця космічного маяка. Астрофізики відстежили об'єкт, що випустив майже 2000 швидких радіоімпульсів за два місяці

Через 15 років після відкриття швидких радіосплесків, нове дослідження китайських учених висвітлює таємницю космічних маяків, які можуть допомогти нам розгадати таємниці Всесвіту.

Китайські вчені змогли не просто визначити розташування об'єкта FRB 20201124A, який випустив майже 2000 радіоімпульсів у відкритий космос за короткий час. Вони змогли припустити, що це за об'єкт і на якій відстані від Землі він розташований.

Уперше вчені зафіксували швидкі радіосплески, що виходять від об'єкта FRB 20201124A, ще минулого року.

Тоді вчені висловили припущення, що він розташований в області, де активно народжуються нові зірки; встановили його верхню граничну масу (100 сонячних мас); і з’ясували, що це одне з найближчих до нас джерел повторюваних швидких радіосплесків.

Передплатіть, щоб прочитати повністю

Нам необхідна ваша підтримка, щоб займатися якісною журналістикою

Передплатити
Перший місяць 1 ₴. Відмовитися від передплати можна у будь-який момент

Швидкі радіосплески — це короткі (кілька мілісекунд) і одночасно надзвичайно яскраві та інтенсивні імпульси радіохвиль. Кожен із таких радіоімпульсів виділяє величезну кількість енергії, еквівалентної декільком сотням Сонць.

Вперше їх виявили ще 2007 року (хоча зафіксували аж у 2001 році — просто тоді ніхто не зареєстрував цей сигнал) — і навіть через 15 років їхні джерела залишаються загадкою. Річ у тім, що більшість швидких радіосплесків — це поодинокі сигнали, через що відстежити такі короткострокові імпульси практично неможливо.

Серед припущень, що ж спричиняє швидкі радіосплески, вчені висували такі версії: особливе випромінювання зірок, злиття нейтронних зірок, народження або «останнє зітхання» чорної дірки. Була навіть гіпотеза, що подібні сигнали могли б надсилати інопланетяни, проте це більше схоже на сюжет науково-фантастичного фільму. Особливо з огляду на останні дослідження у цій галузі.

Поступово, коли все більше астрофізиків вникали в тему, вони почали помічати повторювані радіосплески — тобто сигнали, які випускає одне джерело і робить це регулярно. Це дало надію вченим, що одного разу вони таки зможуть розгадати таємницю їхнього походження.

Наприклад, сигнал FRB 20180916B, джерело якого розміщується в нашій галактиці. Виявлений у 2018 році, його, ймовірно, випускає магнетар — надщільна нейтронна зірка з надзвичайно сильним магнітним полем. Астрономи називають магнетари найсильнішими магнітами у Всесвіті. Сигнал навіть мав свою періодичність — 4 дні активності та 12 днів «спокою», а його джерело в нашій галактиці.

Однак дуже часто швидкі радіосплески доходять до наших детекторів з інших галактик. Це ускладнює дослідження з виявлення їхнього джерела.

Нещодавно ми писали про ще один цікавий повторюваний сигнал — FRB 190520B. Причому він «блимає» випадково, без будь-якого патерну. Вчені, які вивчали його, дійшли висновку, що ці швидкі радіосплески випускає джерело, яке з’явилося відносно недавно. Сигнал виходить із молодої карликової галактики — надзвичайно активного місця, де народжуються тисячі зірок, перетягуючи своєю гравітацією пилові та газові хмари у різні боки. Однак, щоб з’ясувати, що саме є джерелом радіоімпульсів, дослідникам потрібні додаткові спостереження.

А тепер китайським вченим вдалося розв’язати цю загадку.

Щоправда, вони досліджували інший сигнал — FRB 20201124A, який виявили за допомогою сферичного радіотелескопа з 500-метровою апертурою (FAST). Дослідження команди вчених під керівництвом астронома Хен Сюй з Пекінського університету опубліковано в журналі Nature.

Об'єкт FRB 20201124A випустив 1863 спалахи за 54 дні спостереження. І, зважаючи на те, що побачили вчені, їх випускав не магнетар. Або якийсь неправильний магнетар.

Так чи інакше, з’ясувалося, що сила магнітного поля та щільність частинок навколо об'єкта, що випускав радіоімпульси, постійно змінювалася. Таке середовище нехарактерне для магнетара, у якого стабільне магнітне поле. Тому інша команда вчених — під керівництвом астронома Фаїна Вана з Нанкінського університету, — яка також вивчала сигнал, дійшла висновку, що навколо магнетара, найімовірніше, обертається ще одна зірка-компаньйон. Їхню роботу викладено в журналі Nature Communications.

Однак вони зауважили ще одну дивну особливість об'єкта FRB 20201124A. Магнетари — це короткоживучі зірки, які дуже швидко спалюють своє паливо, а потім скидають свої зовнішні шари, спричиняючи спалах наднової. Через це вважається, що магнетари зазвичай з’являються у регіонах, де активно народжуються нові зірки. Смерть магнетара створює величезну кількість матеріалу, з якого з’являються нові зірки.

Нові спостереження показали, що галактика, в якій розташований FRB 20201124A, дуже схожа на Чумацький Шлях з погляду зіркоутворення. Простіше кажучи, нові зірки там практично не з’являються. Відповідно, і можливість існування там магнетара досить низька.

Втім, FRB 20201124A — це не єдиний об'єкт, що випускає швидкі радіосплески та існує в галактиці, де народжується мало зірок. Це явно вказує вченим, що десь є пояснення такому феномену: або ми неправильно розуміємо швидкі радіосплески, або щось не знаємо про магнетари, їхнє формування та звичне середовище.

На стрімке вирішення загадки швидких радіосплесків розраховувати не доводиться. Однак китайські вчені впевнені, що подібні подвійні системи з магнетарів та зірки-компаньйону — це одне з найкращих місць для подальших досліджень подібних сигналів.

Другие новости

Всі новини