Астрономы впервые обнаружили источник быстрых радиовсплесков в Млечном Пути
Канадские и китайские астрофизики впервые открыли внутри нашей Галактики источник так называемых FRB-всплесков, загадочных коротких радиосигналов огромной мощности. Их порождает магнетар SGR 1935+2154, намагниченная нейтронная звезда, расположенная на противоположном краю Млечного Пути, пишут исследователи в серии статей, опубликованных в журнале Nature.
«Теоретики давно предполагали, что магнетары и порождаемые ими вспышки могут быть одним из главных источников FRB-всплесков, однако до настоящего времени подтверждений этому у нас не было. Мы получили первые свидетельства этого, а также нашли намеки на существование двух классов магнетаров, один из которых похож на SGR 1935+2154 и порождает одиночные вспышки, а другой — повторяющиеся FRB-всплески», — заявил ТАСС профессор Пекинского университета (Китай) Чжан Бин.
Своеобразные «радиосигналы пришельцев», загадочные FRB-всплески, были случайно открыты в 2007 году во время наблюдений за пульсарами на австралийской обсерватории Паркс. Они представляют собой очень короткие, но мощные радиосигналы с необычной периодической структурой, источник которых расположен на огромном расстоянии от Земли.
Пока ученые могут сказать только то, что все FRB-вспышки объединяют две вещи — чрезвычайно большая мощность и необыкновенно большое расстояние до их источников. По этой причине астрономы изначально предполагали, что их порождают самые мощные катаклизмы во Вселенной, в том числе слияния пар нейтронных звезд или же пульсаров и черных дыр.
В 2017 году астрономы выяснили, что это предположение было ошибочным — одна из вспышек, открытых телескопом Паркс еще в 2012 году, начала периодически повторяться. Это заставило многих теоретиков предполагать, что эти пучки радиоволн порождают некие периодические процессы в окрестностях магнетаров, нейтронных звезд, обладающих необычно сильным магнитным полем.
До настоящего времени, по словам Бина, все известные источники быстрых радиовсплесков находились в очень далеких галактиках, расположенных на расстоянии в несколько миллиардов световых лет от Земли. Это значительно осложняло проверку теорий, объясняющих их существование, а также оценку того, как часто возникают подобные вспышки в окружающем нас пространстве.
Данную задачу удалось решить канадскому радиотелескопу CHIME, специально созданному для поисков FRB-всплесков, а также китайской обсерватории FAST, на чьей территории построена крупнейшая радиотарелка мира диаметром в 500 метров. В конце апреля этого года они зафиксировали первый «галактический» быстрый радиовсплеск FRB 200428, порожденный нейтронной звездой SGR 1935+2154, расположенной в созвездии Стрелы в 30 тысячах световых лет от Земли.
Она представляет собой так называемый магнетар, намагниченную нейтронную звезду, которая периодически вырабатывает относительно мощные всплески рентгеновского и гамма-излучения. Одна из подобных вспышек, как отмечает Бин, произошла в тот же момент времени, когда ученые зафиксировали радиовсплеск, порожденный некими формами активности на поверхности или орбите SGR 1935+2154, что впервые позволило им однозначно связать FRB-всплески с активностью магнетаров.
«Нас очень удивило то, что мы смогли так быстро обнаружить источник подобных сигналов в нашей Галактике. Учитывая то, что мы открыли относительно небольшое число межгалактических FRB за минувшие десятилетия, мы ожидали, что нам придется потратить не два года, а как минимум 50 лет на открытие хотя бы одного их источника в Млечном Пути», — пояснил Дэниел Мичилли, астрофизик из университета Макгилла в Монреале (Канада).
Как отметил Мичилли, характер рассеяния данного радиосигнала и многие другие его свойства в целом напоминают то, как выглядят FRB-вспышки, зафиксированные в относительно близких к нам галактиках. Это связано с тем, что магнетар расположен на противоположном краю Галактики и порождаемые им радиоволны проходят через весь ее диск, что создает впечатление того, что их источник находится вне пределов Млечного Пути.
«Теоретики давно предполагают, что источники повторяющихся FRB-вспышек, такие как объект FRB121102, могут быть магнетарами. Пока мы не можем прямо сказать, что все подобные вспышки, как одиночные, так и повторяющиеся, порождаются именно этими нейтронными звездами, однако наше открытие является крайне весомым аргументом в пользу таких теорий», — отметил канадский астрофизик.
Как добавил Чжан Бин, это открытие также показывает, что магнетары достаточно редко порождают подобные радиовсплески, так как в противоположном случае астрономы должны были бы постоянно фиксировать подобные события, учитывая огромное число нейтронных звезд во всех окружающих нас галактиках. В реальности этого не происходит, что говорит о том, что магнетары вырабатывают подобные вспышки относительно редко и еще реже становятся их повторяющимися источниками, причины чего еще предстоит раскрыть, подытожили ученые.
