Астрономы обнаружили повторы радиосигнала из глубокого космоса
В 2017 году астрономы уловили загадочный сигнал из дальнего космоса. В течение нескольких миллисекунд он ярко вспыхнул в радиочастотном спектре и исчез. Но оказалось это не так.
Последующие наблюдения показали, что сигнал повторяется, однако он стал в 600 раз слабее, чем первый всплеск. Повторение предполагает, что странные радиовсплески, которые мы продолжаем обнаруживать из космоса, могут быть более активными и более сложными, чем мы думали.
Вспышки называются быстрыми радиовсплесками (FRB), одним из самых удивительных явлений в глубоком космосе. Они показывают огромные всплески электромагнитной энергии, столь же мощные, как излучение сотни миллионов Солнц, всего за миллисекунды.
Мы еще не знаем, что их вызывает или даже откуда большинство из них; из более чем 150 обнаруженных всплесков лишь немногие были прослежены до их галактик происхождения.
Не все радиовсплески одинаковы. Существуют различия, такие как сила сигнала, способ его поляризации, небольшие различия в длительности. Но одно из самых больших различий заключается в том, повторяется ли сигнал. Некоторые да. Большинство нет.
Или, по крайней мере, повторений не было обнаружено.
«Один из главных вопросов заключается в том, повторяются ли все они или нет. Хотя известно более ста всплесков, до недавнего времени было обнаружено, что только один повторяется», — сказал астроном Правир Кумар из Технологического университета Суинберна в Австралии.
Чтобы найти радиовсплески и их повторы, Кумар и его коллеги использовали Австралийский массив Array Pathfinder (ASKAP).
«Мы обнаружили 20 радиовсплесков и искали повторы с ASKAP в течение двух лет», — сказал он. «За 12 000 часов мы не нашли ни одного! Однако, возможно ли, что повторы были слишком слабыми для того, чтобы ASKAP мог их обнаружить?»
В центре внимания исследования был особенно яркий одиночный всплеск, названный FRB 171019. Хотя он не был прослежен до точки происхождения, участок неба, откуда он пришел, был известен; поэтому Кумар и его коллеги использовали некоторые из самых мощных в мире радиотелескопов для проведения последующих наблюдений.
Ничего не обнаружив с помощью ASKAP, исследователи направили телескоп Грин-Бэнк в США и радиотелескоп Обсерватории Паркс в Австралии на этот участок неба.
Обсерватория Паркс тоже ничего не обнаружила. Но в данных телескопа Грин-Бэнк появились два слабых сигнала.
«Когда я впервые увидел сигнал на экране своего компьютера, я просто не мог в это поверить», — сказал Кумар. «Это был действительно очень волнующий момент!»
В августе прошлого года, после того как команда Кумара обнаружила повторный сигнал и подготовила свое исследование, CHIME в Канаде — эксперимент, сканирующий более низкий диапазон частот, чем телескопы, такие как ASKAP, обнаружил третий повторяющийся сигнал от FRB 171019.
Эти результаты увеличивают общее количество известных повторяющихся быстрых радиосигналов и намекают на то, что некоторые из множества других одиночных сигналов, обнаруженных до сих пор, также могли неоднократно вспыхивать вне диапазона обнаружения инструментов, которые использовались для их отслеживания.
Но повторные сигналы FRB 171019 замечательны тем, что они невероятно слабые — примерно в 590 раз слабее, чем всплеск, обнаруженный ASKAP. Это самая большая разница в излучении энергии, обнаруженная в повторяющемся быстром радивсплеске.
Мы до сих пор не можем сказать, что вызвало этот сигнал. Исследование, проведенное в прошлом году, обнаружило сходство со вспышками магнитаров, с одной главной проблемой: источники сигнала должны быть в 100 миллиардов раз ярче, чем магнитар.
«Тот факт, что сигнал [FRB 171019] повторяется, дает нам прекрасную возможность точно определить местоположение его источника с помощью радиоинтерферометра», — сказал Правир Кумар.
«Проблема в том, что повторы очень слабые, поэтому нам нужно использовать самый чувствительный интерферометр. Нам повезло, что в этом году нам было предоставлено время для проверки источника на очень большом массиве радиотелескопов, поэтому следите за обновлениями».
Исследование было опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters.
