8.7K
Международная группа астрономов установила, что быстрый радиовсплеск FRB 121102 (короткий гигантский импульс радиоволн в 3 миллиардах световых лет от Земли) проходит через завесу намагниченной плазмы. Это поможет ученым определить природу источника и наконец раскрыть тайну загадочных сигналов. Результаты исследования представлены в журнале Nature.
Впервые FRB 121102 был обнаружен в 2014 году Лаурой Спитлер из Института радиоастрономии им. Макса Планка в Бонне (Германия) в ходе анализа данных обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико за 2012 год. Она нашла таинственный всплеск, который длился три тысячные доли секунды. В прошлом году исследователи Корнельского университета и участники проекта Breakthrough Listen зафиксировали космологический источник этого спорадически повторяющегося миллисекундного FRB, и новая работа основывается на этих результатах.
FRB 121102 производит колоссальную энергию: при вспышке, которая длится менее миллисекунды, источник излучает энергию, равную излучению Солнца за сутки. Если бы подобный объект был на другой стороне Млечного Пути, он повредил бы радиосвязь на Земле.
Данные для нового исследования были собраны обсерваторией Аресибо и подтверждены обсерваторией Грин-Банка в Западной Вирджинии (США). Ученые в шутку называют обнаруженный эффект «Twist and Shout» («Вертись и кричи»). «Крик» представляет собой всплески, а «скручивание» описывает физическое явление, называемое поворотом Фарадея, которое происходит, когда радиоволны проходят через намагниченную плазму. Измерение скручивания дает дополнительную научную информацию о происхождении FRB 121102.
Когда радиоволны проходят через намагниченную плазму, направление поляризации на разных радиочастотах подвергается продольному магнитооптическому эффекту Фарадея, который заключается в том, что при распространении линейно-поляризованного света через оптически неактивное вещество, находящееся в магнитном поле, наблюдается вращение плоскости поляризации света.
Радиоизлучение от FRB 121102 закручивается до такого экстремума – более чем в 500 раз сильнее любого FRB, наблюдаемого на сегодняшний день, – что астрономы пришли к выводу, что всплески должны проходить через высокое магнитное поле в плотной плазме. Это заставляет полагать, что источник вспышки FRB 121102 близок к массивной черной дыре в ее собственной галактике или молодой нейтронной звезде, находящейся в мощной туманности или остатке сверхновой.
Астрономы оценили магнитное поле и плотность газа, окружающего источник излучения, и смоделировали их связь с молодым магнетаром (нейтронной звездой с особенно сильным магнитным полем), который производит всплески. По словам Джеймса Кордеса, профессора астрономии Корнельского университета (США), источник радиосигнала и его среда уникальны, что указывает на новый тип объекта, неизвестный ранее.