Астрономы увидели первый поляризованный радиосигнал от гамма-всплеска

Гамма-всплески (GRB) — самые энергичные взрывы во Вселенной, испускающие мощные струи, которые путешествуют в пространстве со скоростью в 0,99 от скорости света, поскольку звезда, намного более массивная, чем наше Солнце, в конце своей жизни разрушается, чтобы образовать черную дыру.

Ученые изо всех сил пытались понять, как образуются эти мощные джеты и почему они, по-видимому, появляются только в гамма-всплесках. Поскольку эти джеты чрезвычайно ярки на радиоволнах, обнаружение поляризованных радиосигналов поможет раскрыть эту загадку. Теперь, используя обсерваторию Нила Герилса Свифта НАСА и Большой миллиметровый / субмиллиметровый массив АТАКАМА (ALMA), астрономы зафиксировали первые в мире поляризованные радиоволны от GRB.

«Мы знаем, что только очень малая часть (менее 1%) массивных звезд образует джеты, когда они разрушаются», — сказала Раффаэлла Маргутти, астроном Северо-западного университета. «Но мы не знали, как им удается запустить эти джеты с такими экстремальными свойствами, и мы не знаем, почему только некоторые звезды делают это».

Раффаэлла Маргутти и ее коллеги наблюдали джеты в линейно поляризованном свете, который чувствителен к размерам пятен магнитного поля. Например, большие пятна магнитного поля производят более поляризованный свет.

14 января 2019 года вспышка гамма-излучения от события GRB 190114C была зафиксирована спутником Swift, который предупредил астрономов о местонахождении взрыва в направлении созвездия Печь. Затем астрономы использовали телескоп ALMA для поиска радиоволн от взрыва, который произошел в галактике на расстоянии 7 миллиардов световых лет.

«Магнитные поля распространены повсеместно, но общеизвестно, что их трудно определить во Вселенной», — сказал доктор Вэнь-Фай Фонг из Северо-Западного университета. «Тот факт, что мы смогли обнаружить их присутствие, не говоря уже о самых быстрых джетах, о которых мы знаем, — это невероятный и легендарный подвиг наблюдения».

«Большая чувствительность ALMA и быстрая реакция телескопов впервые позволили нам быстро и точно измерить степень поляризации микроволн от послесвечения GRB всего через два часа после взрыва и исследовать магнитные поля, которые, как полагают, приводят в движение эти мощные, сверхбыстрые потоки”, говорят исследователи.

Ученые обнаружили тонкий, но показательный сигнал поляризации в 0,8%, что указывает на наличие пятен магнитного поля размером с нашу Солнечную систему. Затем они объединят эту новую информацию с данными рентгеновских телескопов и телескопов видимого света.

Это измерение открывает новое окно в науку о GRB и исследованиях энергичных астрофизических джетов. Статья команды ученых была опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters.