Причудливый быстрый радиовсплеск демонстрирует уникальный, никогда ранее не встречавшийся сигнал

Таинственный сигнал из глубин космоса только что был пойман, делая то, чего мы никогда раньше не видели.

Посреди повторяющегося быстрого радиовсплеска ученые обнаружили падение в центральной частоте сигналов с течением времени — падение, которое, по их словам, звучит как космический слайд-свисток, если его замедлить и воспроизвести на ксилофоне.

Неясно, что именно означает это уникальное падение частоты. , однако – если не считать того факта, что быстрые радиовсплески продолжают оставаться странными и не поддаются простому объяснению.

«Эта работа интересна, поскольку она обеспечивает как подтверждение известных свойств FRB, так и открытие некоторых новых. », — говорит радиоастроном София Шейх из Института SETI.

«Мы сужаем источник FRB, например, до экстремальных объектов, таких как магнетары, но ни одна существующая модель не может объяснить все свойства которые наблюдались до сих пор».

Быстрые радиовсплески, или FRB, очень странные, но очень изящные явления. Как следует из названия, это очень быстрые всплески радиоизлучения: каждый всплеск длится всего от нескольких микросекунд до секунд.

Они действительно мощные, разряжая за этот короткий промежуток времени столько энергии, сколько нужно. как 500 миллионов Солнц. И их немного сложно уловить: большинство FRB были обнаружены вспыхивающими только один раз, что является странным и непредсказуемым всплеском данных радиообследований.

Эта непредсказуемость и неповторяемость затрудняют их изучение (хотя не невозможно – большие успехи были достигнуты в отслеживании и анализе разовых сигналов).

Но несколько источников FRB делают что-то немного другое: они вспыхивают снова и снова, создавая странный отрывистый поток сигналов. который иногда следует шаблону, а иногда нет.

Эти повторяющиеся источники дают возможность проследить источник FRB с высокой точностью, а также планировать и детально изучать сигналы от один источник.

Это то, что сделали Шейх и ее коллеги, сосредоточив внимание на источнике, известном как FRB 20220912A, прибывающем из другой галактики, находящейся примерно в миллиарде световых лет от нас.

Они проанализировали 541 час данных наблюдений с массива телескопов Аллена и извлекли в общей сложности 35 всплесков средней продолжительностью 1,2 миллисекунды.

Затем они растянули эти сигналы и изучили, как излучение источника меняется с течением времени. Были некоторые характеристики, которые были общими для всплесков FRB 20220912A с другими FRB, такие как дрейф частоты вниз, связь между полосой пропускания сигнала и центральной частотой, а также изменение продолжительности всплеска с течением времени.

Исследователи искал закономерности в распространении всплесков и не нашел ни одной. FRB 20220912A, по-видимому, является одним из ретрансляторов, который делает это случайным образом. Но сигналы, которые он излучает, довольно интересны.

За два месяца всплески были рассеяны, исследователи также заметили падение центральной частоты всплесков. Вот как это звучит, когда данные преобразуются в музыкальные ноты на ксилофоне.

Чего мы не знаем, так это почему происходит это падение, но эта информация может помочь ученым выяснить, откуда берутся FRB.

Факты свидетельствуют о том, что по крайней мере некоторые FRB испускаются магнетарами, но мы пока не знаем, является ли это причиной случай для всех FRB, или если за разными типами FRB существует различное поведение магнитара. Хотя мы приближаемся к ответам, мы далеки от полного описания того, как создаются эти сигналы.

Обнаружение странного поведения приближает нас, даже если мы еще не можем его объяснить. Ни одно поведение, отмеченное в FRB 20220912A, не способствует и не исключает каких-либо моделей создания и распространения FRB, но оно обеспечивает эталон, с которым можно сравнивать будущие наблюдения, говорят исследователи.

Это открытие также подчеркивает важность таких инструментов, как массив телескопов Аллена, который способен записывать широкий диапазон полос пропускания при изучении неба. Это выявляет поведение, которое не может быть уловлено инструментами с более узкой направленностью.

«Больше наблюдений за источником, — пишут исследователи, — особенно на более высоких частотах с помощью таких инструментов, как ATA, поможет различать различные классы моделей-прародителей FRB».

Работа группы принята к публикации в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества и доступна на сервере препринтов arXiv. .