space

Некоторые «быстрые радиовсплески» могут извергаться из двухзвездных систем

С тех пор, как ученые впервые обнаружили их около 15 лет назад, быстрые радиовсплески (FRB) оставались загадкой. Об этих чрезвычайно мощных всплесках радиоволн известно немногое — всего за миллисекунды они могут произвести больше энергии, чем солнце за несколько дней. Но новое исследование только что предоставило доказательства, подтверждающие одну из теорий об их происхождении.

Международная группа исследователей, изучающая FRB 20190520B, FRB, находящийся в карликовой галактике на расстоянии около четырех миллиардов световых лет от Земли, определила, что наиболее вероятным источником этой конкретной вспышки является плотный объект — потенциально нейтронная звезда — с двойным компаньоном.

В то время как большинство FRB являются кратковременными, одноразовыми событиями, FRB 20190520B представляет собой «повторитель», который постоянно вспыхивает на радиочастотах, что делает его идеальной целью для долгосрочного изучения. Но это не единственная причина, по которой команда под руководством Решмы Анны-Томас из Университета Западной Вирджинии выбрала FRB 20190520B для своего исследования.

«Настоящим мотивирующим фактором было его сходство с ранее хорошо изученным FRB, FRB 20121102A», — сказала Анна-Томас. «Эти два FRB имеют среду, которая постоянно излучает радиоволны, что говорит о том, что источник FRB молодой. А FRB 20121102A, как известно, находится в среде с чрезвычайно намагниченной плазмой.

Поэтому мы хотели посмотреть, то же самое для FRB 20190520B. … И если это так, то что это значит для всей популяции FRB?» В течение 17 месяцев команда внимательно наблюдала за FRB 20190520B с помощью радиотелескопа Parkes (также известного как Murriyang) в Австралии и телескопа Robert C. Byrd Green Bank в США.

Исследователи наблюдали высокую изменчивость фарадеевского вращения FRB — изменение поляризации радиоволн, которое происходит, когда они проходят через магнитные поля. Эта изменчивость указывала на сильно турбулентную магнитную среду в источнике FRB. «Используя наблюдаемые свойства, мы смоделировали эти изменения как вызванные ветром от массивной звезды-компаньона, и этот вывод был подкреплен системой в Млечном Пути, которая демонстрирует поразительное сходство с нашим FRB», — сказала Анна-Томас.

Команда также рассмотрела альтернативные объяснения, в том числе FRB 20190520B, проходящий через волны от сверхновой или находящийся рядом с массивной черной дырой — оба сценария могут вызвать изменчивость фарадеевского вращения. Но, в конечном счете, теория бинарных систем имела самые убедительные доказательства.

Чтобы найти дополнительные доказательства в поддержку теории двойной системы, исследователи продолжат наблюдать FRB 20190520B в более длительном временном масштабе — и на разных частотах наблюдения. «Если это двойная система, мы ожидаем, что огибающая изменчивости этих наблюдаемых свойств будет расти и падать по мере развития орбитальной фазы, в конечном итоге установится на окружающем значении, а затем повторится тот же цикл», — сказала Анна-Томас.

Хотя большинство FRB не являются ретрансляторами, как FRB 20190520B, они имеют схожие энергетические масштабы, узкополосные излучения и временную ширину, отметила Анна-Томас. Таким образом, исследование происхождения FRB 20190520B может оказаться полезным и для потенциального определения происхождения других FBR.

«Возможно, что все повторяющиеся FRB могут быть бинарными, но различаться в зависимости от местных условий, таких как период бинарной орбиты, наклонение орбиты и так далее», — сказала Анна-Томас. «Постоянный долгосрочный мониторинг различных наблюдаемых свойств повторяющихся FRB, таких как их мера дисперсии и мера фарадеевского вращения, может дать ключ к решению этой дилеммы».

Поделиться с друзьями: