Обнаружен странный радиосигнал из глубокого космоса, бьющийся как сердце
Новый радиосигнал из глубокого космоса снова бросает вызов нашему пониманию этих загадочных явлений.
Этот новый быстрый радиовсплеск, названный FRB 20191221A, не только редкий ретранслятор, но он даже не такой быстрый: радиоимпульсы, полученные через межгалактическое пространство, имеют продолжительность три секунды, что примерно в 1000 раз больше, чем в среднем.
Однако всплески излучения более высокой интенсивности происходят каждые 0,2 секунды в течение этого трехсекундное окно — нечто такое, чего никогда раньше не было в быстрых радиовсплесках.
Обнаружение было сделано детектором CHIME в декабре 2019 года, и ученые сразу поняли, что они наткнулись на что-то очень необычное.
«Это было необычно», — сказал астрофизик Даниэле Мичилли из Института астрофизики и космических исследований им. удивительно точный, излучающий каждую долю секунды — бум, бум, бум — как сердцебиение в. Это первый раз, когда сам сигнал является периодическим».
Быстрые радиовсплески — одна из самых увлекательных современных космических загадок. Это чрезвычайно мощные всплески излучения в радиодиапазоне, которые вспыхивают из межгалактического пространства в короткий промежуток времени — обычно миллисекунды. За этот короткий промежуток времени всплеск излучает столько же энергии, сколько 500 миллионов солнц.
Большинство быстрых радиовсплесков вспыхивают только один раз, и их никто не слышал так как их невозможно предсказать, чтобы их обнаружить, мы просто должны надеяться, что это происходит, когда у нас есть радиотелескоп, направленный в правильном направлении (хотя такие проекты, как CHIME, с большой зоной обзора, очень помогают в этом отношении) . Это наиболее распространенный тип FRB.
Гораздо реже повторяющиеся сигналы принимаются из одной точки на небе. Это повторяющиеся быстрые радиовсплески. Поскольку они повторяются, ученые могут навести телескоп в небе и изучить сигналы более подробно.
Однако неясно, отвечает ли один и тот же механизм за все быстрые радиовсплески.
Они могут различаться по интенсивности, длине волны, поляризации и дисперсии. Один быстрый радиовсплеск содержит важную подсказку: в 2020 году впервые был обнаружен быстрый радиовсплеск, исходящий из Млечного Пути. Это было связано с типом нейтронной звезды, называемой магнетаром, что позволяет предположить, что эти сильно намагниченные, сверхплотные объекты могут быть ответственны, по крайней мере, за несколько быстрых радиовсплесков. — сказал Мичилли. «Мы видели, что некоторые из них живут внутри очень турбулентных облаков, в то время как другие выглядят так, как будто они находятся в чистой среде. Судя по свойствам этого нового сигнала, мы можем сказать, что вокруг этого источника есть облако плазмы, которое должно быть чрезвычайно турбулентный.»
Что касается того, что это такое, признаки все еще указывают на какую-то нейтронную звезду (извините, но инопланетян нет).
Нейтронные звезды — это коллапсирующие ядра массивные звезды, которые закончили свою жизнь и выбросили большую часть своего материала в космос. Ядро, больше не поддерживаемое внешним давлением термоядерного синтеза, коллапсирует в невероятно плотный объект диаметром около 20 километров (12 миль), но примерно в 2,3 раза больше массы Солнца.
Магнитары тип нейтронной звезды с безумно сильным магнитным полем. Из-за того, что внешнее притяжение этого магнитного поля конкурирует с внутренним гравитационным притяжением, магнитары периодически извергаются, вызывая массивные землетрясения.
Пульсары – это нейтронные звезды, которые испускают лучи радиоизлучения со своих полюсов, вращаясь со скоростью до миллисекунды масштабируются так, что кажется, что луч пульсирует. Мичилли и его коллеги проанализировали вспышки FRB 20191221A и обнаружили общие черты с излучением магнетаров и пульсаров.
Есть только одна проблема: хотя неясно, как далеко пролетел FRB 20191221A, вероятно, он пришел из другой галактики. , и его вспышка кажется более чем в миллион раз ярче, чем магнитары и пульсары в нашей собственной галактике.
«Во Вселенной не так много вещей, которые излучают строго периодические сигналы, — объяснил Мичилли. «Примерами, которые мы знаем в нашей собственной галактике, являются радиопульсары и магнетары, которые вращаются и производят лучевое излучение, подобное маяку. И мы думаем, что этот новый сигнал может быть магнитаром или пульсаром на стероидах».
Команда надеется, что они могут поймать еще несколько вспышек из таинственного источника FRB 20191221A, чтобы сузить круг источников и причин, по которым он может быть вызван. В свою очередь, это может помочь нам лучше понять нейтронные звезды.
«Это обнаружение поднимает вопрос о том, что могло вызвать этот экстремальный сигнал, которого мы никогда раньше не видели, и как мы можем использовать этот сигнал для изучения Вселенная», — сказал Мичилли. «Телескопы будущего обещают обнаруживать тысячи FRB в месяц, и в этот момент мы можем обнаружить гораздо больше этих периодических сигналов».
Исследование опубликовано в Nature.
