RW Space

Быстрые радиовсплески — интенсивные вспышки радиоизлучения из космоса, длящиеся миллисекунды, — озадачивают астрономов с тех пор, как они были впервые обнаружены в 2007 году. Один всплеск может излучать за свою короткую жизнь столько же энергии, сколько Солнце излучает за несколько дней.

Подавляющее большинство короткоживущих импульсов возникает за пределами нашей галактики Млечный Путь. Мы не знаем, что и как производит большинство из них.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Science, мы наблюдали повторяющийся быстрый радиовсплеск в течение более года и обнаружили признаки того, что он окружен сильным, но сильно изменчивое магнитное поле.

Наши результаты показывают, что источником этого космического взрыва может быть двойная система, состоящая из нейтронной звезды, вращающейся сквозь ветры плотной намагниченной плазмы, произведенной массивной звездой-компаньоном или даже черной отверстие.

Быстрый радиовсплеск, который никогда не перестает повторяться

Повторяющийся всплеск, известный как FRB 20190520B, был обнаружен в 2022 году астрономами Пяти -Сферический радиотелескоп со стометровой апертурой (FAST) в Китае. Повторяющиеся быстрые радиовсплески редки, но FRB 20190520B — самый редкий из всех: он единственный, который никогда не отдыхает, производя радиовсплески несколько раз в час, иногда на нескольких радиочастотах.

После этого интригует Когда объект был обнаружен впервые, астрономы поспешили продолжить первоначальные наблюдения с использованием других радиоволн.

Дальнейшее исследование показало, что FRB 20190520B находится в чрезвычайно плотной среде карликовой галактики на расстоянии 3,9 миллиарда световых лет от нас. Вокруг источника FRB также находятся материалы, которые производят сильное, постоянное радиоизлучение.

Это привело к предположению, что вспыхивающий источник является молодой нейтронной звездой в сложной среде.

Мощное магнитное поле поля

Что еще мы можем узнать об этой межгалактической петарде и ее окружении? Мы провели наблюдения FRB 20190520B с помощью радиотелескопа CSIRO Parkes, Murriyang, в Новом Южном Уэльсе и телескопа Green Bank в США. высокие радиочастоты. Эти высокочастотные сигналы оказались сильно поляризованными, а это означает, что электромагнитные волны «колеблются» гораздо сильнее в одном направлении, чем в другом.

Мы обнаружили, что направление этой поляризации меняется на разных частотах. Измерение степени его изменения говорит нам о силе магнитного поля, через которое прошел сигнал.

Оказывается, эта мера поляризации предполагает, что среда вокруг FRB 20190520B сильно намагничена. Более того, сила магнитного поля, по-видимому, менялась в течение 16 месяцев, пока мы наблюдали за источником, и даже полностью изменила направление дважды.

Это изменение направления магнитного поля вокруг быстрого радиовсплеска никогда раньше не наблюдалось.

Дополнение картины

Что это говорит нам о FRB 20190520B? Наиболее популярные теории, объясняющие недавние наблюдения повторяющихся быстрых радиовсплесков, включают двойные системы, состоящие из нейтронной звезды и либо другой массивной звезды, либо черной дыры.

Хотя мы пока не можем исключить другие гипотезы, наши результаты говорят в пользу сценарий массивной звезды.

Известно, что массивные звезды имеют сильные звездные ветры с организованными магнитными полями вокруг них. Если бы источник вспышек двигался в области звездного ветра и из нее по мере движения по своей орбите, можно было бы ожидать, что наблюдаемое направление магнитного поля изменится на противоположное.

Шкала времени обращения магнитного поля, измеренная изменчивость кажущейся напряженности поля и плотная плазма, окружающая источник всплеска, вписываются в эту картину.

Что дальше?

Наши наблюдения могут предоставить важные доказательства в поддержку гипотезы. что у источников повторяющихся быстрых радиовсплесков есть массивный компаньон, способный производить сильно намагниченную плазму.

Что еще более важно, бинарная гипотеза дает нам предсказание на будущее. Если это верно, изменения поляризации радиосигналов от FRB 20190520B должны возрастать и уменьшаться в течение более длительных периодов времени.

Итак, мы будем наблюдать. Будущие наблюдения с помощью Murriyang и телескопа Green Bank покажут, действительно ли FRB 20190520B находится в бинарной системе или Вселенная снова удивит нас.

Ши Дай, научный сотрудник ARC DECRA, Университет Западного Сиднея; Ди Ли, профессор Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук; Мирослав Филипович, профессор Университета Западного Сиднея, и Решма Анна-Томас, соискатель докторской степени факультета физики и астрономии Университета Западной Вирджинии

Эта статья переиздана из The Conversation under a Creative. Коммонс лицензия. Прочтите исходную статью.