7.3K
Объединение двух крупнейших радиотелескопов в одну сеть позволило исключить версии, что источником периодически повторяющихся быстрых радиовсплесков FRB 20180916B является двойная система, в которой происходит взаимодействие звездных ветров с межзвездной средой, или нейтронная звезда, окутанная плотным облаком материала. Напротив, оказалось, что прародителем сигналов служит изолированный медленновращающийся магнетар с «чистым» окружением. Результаты исследования представлены в журнале Nature.
«Низкочастотные радиоволны имеют проблемы с прохождением плотных туманностей, оставшихся после звездных взрывов. Поэтому в ходе наблюдений мы стремились обнаружить радиоизлучение с большой длиной волны, так как это исключило бы идею о том, что быстрые радиовсплески испускаются, например, нейтронными звездами, которые только что образовались при вспышке сверхновой и все еще окутаны материалом. Это также исключило бы модель, в которой плотный звездный ветер периодически затмевает низкочастотные сигналы от источника», – рассказывает Йери ван Леувен, соавтор исследования из Нидерландского института радиоастрономии.
Быстрые радиовсплески – одни из самых ярких вспышек, излучающие за пределами человеческого зрения. Они длятся всего около тысячной секунды, однако энергия необходимая для их формирования чрезвычайно велика. На сегодня их точная природа неизвестна. Некоторые из них являются одиночными, другие – повторяющимися, а в уникальном случае с FRB 20180916B еще и с определенным периодом.
Такое постоянство источника привело к появлению серии моделей, в которых быстрые радиовсплески исходят от пары звезд, вращающихся вокруг друг друга, что вкупе со звездными ветрами создает четкую периодичность.
«Ожидалось, что сильный звездный ветер от спутника источника быстрых радиовсплесков позволит основной части коротковолнового радиосвета покинуть систему, при этом радиоизлучение с большой длиной волны окажется в основном, если не полностью, заблокировано», – отметила Инес Пастор-Маразуэла, ведущий автор исследования из Амстердамского университета (Нидерланды).
С целью проверить эту модель, команда астрономов объединила два радиотелескопа LOFAR и WSRT в одну сеть таким образом, чтобы они могли одновременно изучать FRB 20180916B на двух разных длинах волн (21 сантиметр и 3 метра). Оба инструмента записывали «радиофильмы» с тысячами кадров в секунду, а суперкомпьютер с машинным обучением фиксировал быстрые радиовсплески от источника.
«После того, как мы проанализировали данные и сравнили их, мы были очень удивлены. Предлагаемые модели для объяснения периодов FRB 20180916B предсказывают, что всплески должны иметь только короткую длину волны, или, по крайней мере, длиться в ней намного дольше. Но в наблюдениях мы фиксировали сначала два дня сигналы с короткой длиной волны, а затем три дня с длинной. Это позволило исключить первоначальную идею с двойной системой и сделать вывод, что источником FRB 20180916B может быть только изолированный медленновращающийся магнетар», – объяснила Инес Пастор-Маразуэла.
Это открытие важно, так как оно означает, что длинноволновое радиоизлучение может проникать через окружение источника быстрого радиовсплеска и является дополнительным инструментом при поиске неуловимой «недостающей» барионной материи во Вселенной.