Астрономы исключили одну из причин появления быстрых радиовсплесков

Быстрые радиовсплески (FRB) — одна из самых интригующих космических загадок нашего времени, и теперь ученые, возможно, стали на один шаг ближе к ответу на то, что их порождает. Изучая одновременно несколько «радиоцветов» в пакете повторяющихся сигналов, астрономы исключили ведущую модель их происхождения.

Название этого явления не оставляет много места для воображения — быстрые радиовсплески — это резкие всплески радиошума, которые длятся всего миллисекунды. С тех пор, как они были обнаружены несколько лет назад, FRB были зафиксированы во всех уголках неба. Некоторые из них — одноразовые, а другие повторяются либо периодически, либо, казалось бы, случайным образом. Что именно их производит, остается неизвестным, но все больше свидетельств указывают на сильно намагниченные нейтронные звезды, называемые магнетарами.

Один интригующий сигнал называется FRB 180916B, который повторяется в точном 16-дневном цикле, вызывая волну активности в течение четырех дней, а затем бездействует 12 дней. Его проследили до галактики на расстоянии около 500 миллионов световых лет от нас, но неясно, на что похожа местная среда в точке его происхождения.

В рамках нового исследования группа астрономов проверяла одну конкретную гипотезу о том, почему сигналы повторяются так регулярно. Гипотеза гласит, что две нейтронные звезды заблокированы на близкой орбите, каждая из которых испускает газ, называемый звездным ветром. Когда эти ветры сталкиваются, фронт ударной волны может производить выбросы, такие как радиоволны, и периодичность может быть объяснена как произведение их орбиты друг относительно друга. Это известно как бинарная или двойная модель ветра.

Чтобы проверить, так ли это, астрономы изучили сигналы от FRB 180916B на двух разных длинах волн одновременно.

«Ожидалось, что сильный звездный ветер от спутника источника быстрого радиоизлучения позволит большей части синего коротковолнового радиоизлучения покинуть систему», — говорит Инес Пастор-Марасуэла, автор исследования. «Но более красное длинноволновое излучение будет блокироваться больше или даже полностью».

 Смотрите также: Обнаружен еще один загадочный радиоимпульс FRB

Чтобы проверить, так ли это, команда астрономов задействовала два телескопа, LOFAR и Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT), оба в Нидерландах. Каждый из них наблюдал одни и те же FRB на разных длинах волн — WSRT на более короткой, «голубой» длине волны 21 см и LOFAR на очень длинной красной волне 3 м. Но полученные результаты были неожиданными.

«После того как мы проанализировали данные и сравнили два цвета, мы были очень удивлены», — говорит Пастор-Марасуэла. «Существующие модели двойного ветра предсказывают, что всплески должны светить только синим цветом или, по крайней мере, он должен длиться намного дольше. Но мы видели два дня активность голубых радиовсплесков, а затем три дня красных радиовсплесков. Мы исключаем оригинальные модели сейчас — должно же происходить что-то еще».

Астрономы говорят, что открытие показывает, что источники FRB должны находиться в довольно чистой среде, без препятствий со стороны облаков электронов, как было предложено. Вместо этого оно указывает на изолированный магнетар, являющийся виновником сигналов, что согласуется со многими другими наблюдениями.

Без сомнения, астрономы продолжат исследовать быстрые радиовсплески, постепенно собирая головоломку по кусочкам, пока не получат точный ответ.

Исследование было опубликовано в журнале Nature.