Эти мгновенные вспышки радиоизлучения, которые ярче целых галактик, интригуют ученых с момента их открытия в 2007 году. Под подозрением оказался магнетар — нейтронная звезда, обладающая исключительно сильным магнитным полем. Недавние наблюдения помогли прояснить, как именно происходят эти удивительные события.
«Мерцающий» сигнал исходит от нейтронной звезды
По сути, быстрые радиовсплески напоминают те сигналы, которые астрономы начали фиксировать еще в 1960-х. Тогда их впервые заподозрили в возможности контакта с внеземными цивилизациями .Выяснилось, что данный «мерцающий» сигнал исходит от нейтронной звезды, или пульсара — сжатого до нескольких десятков километров ядра звезды, которая завершила свое существование в результате взрыва сверхновой.
Высокая частота «пульсации» обусловлена интенсивным вращением звезды вокруг своей оси. При этом из ее полюсов непрерывно выбрасывается поток электромагнитного излучения. Так как ось ее вращения колеблется, излучение то появляется, то исчезает.
Совсем недавно научное сообщество столкнулось с быстрыми радиовсплесками, которые значительно мощнее обычного излучения пульсаров. Эти колоссальные выбросы энергии эквивалентны тому, что наше Солнце производит за несколько дней! Интересно, что основными виновниками этих всплесков также считаются пульсары, но с одним ключевым отличием — нейтронные звезды с потрясающе сильным магнитным полем, получившие название магнетары. Существует мнение, что любой пульсар поначалу является магнетаром, просто со временем его магнитное поле ослабевает.
Научные исследования сосредоточены на том, как же магнетар производит данный радиовсплеск
Учёные рассматривают два сценария: первый связывает всплеск с ударной волной, возникающей, когда потоки плазмы от звезды сталкиваются с межзвездным газом. По второму сценарию, всплеск происходит внутри магнитосферы звезды из-за хаотичной турбулентности.
Астрофизики из Массачусетского технологического института и их международные коллеги намерены выяснить, какая из версий ближе к истине. Они объяснили, что это можно установить по расстоянию между местом радиовсплеска и самой звездой. Если всплеск произошел на десятках миллионов километров от магнетара, это говорит о породившей его ударной волне. Если же событие произошло непосредственно рядом с ним, это указывает на процессы в магнитосфере звезды.
Ученые исследовали радиовсплеск FRB 20221022A, который был зафиксирован в 2022 году в близости к предполагаемому магнетару, находящемуся в 200 млн. св. лет от Земли.
Они обнародовали результаты в научной статье для сайтов nature и arxiv. Учёные смогли определить размер и расстояние источника всплеска от звезды, проанализировав, как свет проходил через межзвёздный газ. Этот эффект аналогичен тому, как звук разносится через атмосферу Земли.
По характеру мерцания им удалось выяснить, что область радиовсплеска не превышает 30 тыс. км и находится на расстоянии всего лишь в несколько сотен тысяч километров от магнетара. Для сравнения: между Меркурием и Солнцем в среднем насчитывается 58 млн. км! Таким образом, ближайшее расстояние к звезде указывает на тот факт, что дело связано с турбулентностью в сильнейшем магнитном поле нейтронной звезды.
Быстрые радиовсплески остаются загадочным феноменом, и, похоже, это далекий не конец их изучению. Многие из них проявляют повторяемость, некоторые — с регулярными интервалами. В общей сложности астрономы уже зарегистрировали тысячи быстрых радиовсплесков, и это лишь начало: с развитием технологий мы будем фиксировать эти удивительные события все чаще и чаще!