«Небесное око Китая» раскрыло природу загадочных вспышек в космосе
Многолетние систематические наблюдения радиотелескопа FAST в Китае помогли отследить эволюцию быстрого радиовсплеска по годам — и тем самым понять его природу. Статья об открытии опубликована в журнале Science Bulletin, передает информагентство «Синьхуа».
Впервые обнаруженные в 2007 году, быстрые радиовсплески (FRB) представляют собой самые мощные и при этом чрезвычайно кратковременные загадочные сигналы в радиодиапазоне. Выяснение их происхождения и физических механизмов — задача-максимум, сулящая прорывы в астрономии и физике, убежден профессор Ли Ди из Университета Цинхуа, бывший главный научный сотрудник FAST.
Вспышки в далеком космосе длительностью в миллисекунды способны за мгновение высвободить столько энергии, сколько Солнце излучает за целый год. Большинство FRB наблюдаются лишь однажды и, после чего гаснут надолго или навсегда, что серьезно затрудняет изучение их родной среды.
В 2019 году FAST обнаружил первый в мире постоянно активный радиовсплеск, получивший обозначение FRB 20190520B, который продолжает излучать без перерывов. Последующие скоординированные наблюдения с использованием наземных и космических инструментов позволили точно определить его «дом» — бедную металлами карликовую галактику на расстоянии около 3 миллиардов световых лет.
Наблюдения в последующие четыре года подтвердили, что это единственный известный FRB, сохраняющий активность на протяжении нескольких лет. Такая необычная для этого явления стабильность превратила его, по сути, в уникальную естественную лабораторию для изучения эволюции и происхождения быстрых радиовсплесков.
Ученые проанализировали более 400 вспышек от этого источника и обнаружили, что ключевой параметр — мера дисперсии — у FRB 20190520B быстро и неуклонно снижается. Они объяснили это тем, сигналы FRB проходят через плотную среду, которая со временем расширяется и становится разреженнее.
Наблюдения убедительно свидетельствуют, что источником всплесков служит молодой магнетар, находящийся внутри остатка сверхновой, взорвавшейся не больше 10–100 лет назад. По мере расширения оболочки сверхновой плотность плазмы уменьшается, что естественным образом приводит к наблюдаемому устойчивому падению меры дисперсии.
«Молодые магнетары внутри остатков сверхновых давно рассматривались как возможные источники FRB, однако прямых доказательств не хватало», — подчеркнул Ли.
По его словам, схожую природу могут иметь и другие FRB с сохраняющейся активностью, особенно с молодым источником.
«Эта работа предоставляет на сегодняшний день наиболее убедительные доказательства, что некоторые FRB действительно возникают в месте гибели массивных звезд-прародителей. Новый результат дает захватывающую подсказку о загадочном происхождении по меньшей мере подкласса повторяющихся быстрых радиовсплесков», — прокомментировал профессор Лиам Коннор из Гарвардского университета.
Расположенный в естественной глубокой карстовой впадине в провинции Гуйчжоу на юго-западе страны, FAST имеет приемную площадь, равную 30 стандартным футбольным полям. В КНР этот крупнейший в мире полноповоротный радиотелескоп называют «Небесным оком Китая».
