Большинство быстрых радиовсплесков происходят только один раз, и мы, возможно, скоро узнаем, почему

Редко наблюдаемые и необычайно яркие быстрые радиовсплески продолжают излучать загадочные сигналы, которые не могут быть объяснены существующими теориями, заставляя астрофизиков искать новые источники в новых направлениях.

Некоторые вспышки более чем однажды, что заставило исследователей вернуться к повторным расследованиям. О большинстве из них больше никогда ничего не слышно. Новый взгляд на эти одноразовые чудеса побуждает астрофизиков еще раз переосмыслить, что они собой представляют и откуда берутся.

Новая порция данных получена в результате канадского эксперимента по картированию интенсивности водорода (CHIME). радиотелескоп, который исследует большие участки неба, а не ограничивает свое внимание небольшими участками рядом с ранее обнаруженными быстрыми радиовсплесками (FRB).

В 2020 году CHIME обнаружил первый FRB, который, как известно, повторяется в отчетливом и четком повторяемый мод, в 16-дневном цикле. Сегодня только 3 процента известных FRB излучают вспышки более одного раза, при этом большинство из них излучают энергетические вспышки непредсказуемо и беспорядочно.

Подавляющее большинство из более чем 1000 каталогизированных на данный момент FRB являются неповторяющимися: одиночными. взрывы радиоволн длительностью всего лишь миллисекунды, мощные, как сотни миллионов Солнц.

Обнаружение различий между этими двумя типами взрывов может указать на историю их взаимного происхождения.

«Это был первый взгляд на остальные 97 процентов», — говорит Аюш Панди, аспирантка астрофизики Университета Торонто, которая руководила новым исследованием.

Панди и его коллеги изучили профили всплесков FRB, в частности, ориентация волн в так называемой их поляризации.

Из 128 изученных неповторяющихся FRB, у 118 была собрана информация о поляризации. Из них 89 соответствовали критериям поляризации, что утроило общее количество известных источников FRB с известными поляризационными свойствами.

Сравнение этих результатов с исследованиями, изучавшими поляризацию в повторяющихся FRB, побудило команду «пересмотреть то, что мы думаем, что FRB существуют, и видим, насколько могут различаться повторяющиеся и неповторяющиеся FRB», — говорит Панди.

Считается, что улавливание лучей поляризованного света прямо от источника указывает на наличие чрезвычайно мощных магнитных полей.

С другой стороны, данные повторяющихся FRB позволяют предположить, что отсутствие поляризации может быть связано с рассеянием выбросов при их прохождении через материалы вокруг источника.

«Это новый способ для анализа имеющихся у нас данных о FRB. Вместо того, чтобы просто смотреть на то, насколько ярок что-то, мы также смотрим на угол вибрирующих электромагнитных волн света», — объясняет Панди.

«Это дает вам дополнительную информацию. информацию о том, как и где этот свет производится, и через что он прошел на своем пути к нам на протяжении многих миллионов световых лет».

Результаты показывают, что этот образец неповторяющихся FRB сильно отличается от повторяющиеся FRB и, возможно, возникли в менее экстремальных условиях с более низкой частотой пакетов. Исследователи также считают, что причина поляризации от неповторяющихся FRB «вероятно, является внутренней» тем, как генерируются эти короткие и ослепительные всплески радиоволн, в отличие от любых причин, вызывающих рассеяние вокруг многочисленных ретрансляторов.

Во-первых, обнаруженный в 2007 году, это не первый случай, когда неожиданные сигналы побуждают астрофизиков переосмыслить свое понимание FRB, в том числе того, как и где они формируются.

В январе исследователи отследили происхождение самого мощного, самый дальний FRB, когда-либо достигший нас до тесно связанной группы из семи галактик.

До этого главными подозреваемыми были пульсары и тип нейтронной звезды, называемые магнетарами, их выбросы, как предполагалось, взаимодействовали с вихревыми звездами. ветры плотной намагниченной плазмы, выброшенные близлежащими звездами или черными дырами.

Предполагаемые источники, частоты и свойства известных FRB настолько разнообразны, что эти причудливые вспышки породили 48 отдельных теорий, число которых продолжает расти.

Даже если после этого нового исследования наше понимание FRB останется немного размытым, по крайней мере, мы расширим наше представление о них.

Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal.