>>>Работа! Продавайте контент на сайте Vinegret! Узнай как!<<< ||| >>>Хочешь иметь свою мобильную версию сайта в Play Market? Узнай как!<<<
Ученые, возможно, наконец-то приблизились к объяснению странных радиосигналов из-за пределов Млечного Пути.

Ученые, возможно, наконец-то приблизились к объяснению странных радиосигналов из-за пределов Млечного Пути.

5 мин


Быстрые радиовсплески (FRB) — это интенсивные, короткие взрывы радиоволн, приходящие из-за пределов Млечного Пути, которые могут излучать столько же энергии за тысячные доли секунды, сколько Солнце излучает за три дня.

Несмотря на их мощь и тот факт, что около 10 тысяч FRB могут возникать в небе над Землёй каждый день, эти радиоволновые всплески остаются загадкой. Одной из самых больших загадок, связанных с FRB, является то, почему большинство из них вспыхивает один раз и затем исчезает, в то время как малая часть (менее 3%) повторяет вспышки. Это побудило учёных на поиск механизмов, запускающих FRB. Некоторые даже считают, что разные небесные объекты могут производить как повторяющиеся, так и неповторяющиеся FRB.

Ученые, возможно, наконец-то приблизились к объяснению странных радиосигналов из-за пределов Млечного Пути.
В небе над Землей вспыхивают быстрые радиовсплески. Изображение: NRAO Outreach/T. Jarrett (IPAC/Caltech); B. Saxton, NRAO/AUI/NSF

Учёные из Университета Торонто использовали Канадский эксперимент по картированию интенсивности водорода (CHIME), чтобы сосредоточиться на свойствах поляризованного света, связанного со 128 неповторяющимися FRB. Это показало, что однократные FRB, похоже, возникают в далёких галактиках, которые очень похожи на наш Млечный Путь, а не в экстремальных условиях, которые запускают их повторяющихся «собратьев». Эти результаты могут приблизить учёных к разгадке давней космической загадки FRB.

«До сих пор, когда мы думали о быстрых радиовсплесках, мы рассматривали их так же, как звезду в небе, оценивая, насколько они яркие, как далеко они находятся, и тому подобное, — рассказал ведущий автор исследования Айюш Пандхи (Ayush Pandhi), аспирант Института астрономии и астрофизики Данлэпа и факультета астрономии и астрофизики Дэвида А. Данлэпа в Университете Торонто. — Однако FRB являются особенными, потому что они также излучают поляризованный свет, а это означает, что свет, исходящий от этих источников, направлен в одном направлении.»

Ключевое отличие этого исследования заключается в том, что оно действительно углубилось в изучение поляризованного света.

Поляризованный свет состоит из волн, ориентированных одинаковым образом — вертикально, горизонтально или под углом между этими двумя направлениями. Изменения в поляризации могут объяснить механизм, который запустил FRB, и таким образом выявить его источник. Поляризация также может раскрыть детали о средах, которые FRB пришлось пересечь, прежде чем достичь наших детекторов на Земле. Это исследование стало первым крупномасштабным изучением поляризованного света неповторяющихся 97% FRB.

В исследованиях неповторяющихся быстрых радиовсплесков существует пробел, потому что наблюдать повторяющиеся FRB гораздо проще: астрономы уже знают, где они произойдут, поэтому можно направить радиотелескоп на этот участок неба и ждать. В случае с неповторяющимися FRB астрономам нужен телескоп, который может наблюдать за большой областью неба одновременно, так как они не знают, откуда точно придёт сигнал.

«Они могут появиться в любой точке неба. CHIME уникален в этом смысле, поскольку он в состоянии наблюдать за большой областью неба одновременно, — сказал Пандхи. — Кроме того, люди до сих пор не изучали поляризацию в должной мере, потому что на техническом уровне её обнаружить намного сложнее.»

«Другие исследования рассматривали поляризацию, около 10 неповторяющихся FRB, но это первый случай, когда мы изучили более 100. Это позволяет нам пересмотреть наши представления о том, что такое FRB, и увидеть, чем повторяющиеся и неповторяющиеся FRB могут отличаться.»

Повторяющиеся или неповторяющиеся?

В 2007 году астрономы Дункан Лоример (Duncan Lorimer) и Дэвид Наркевич (David Narkevic), который тогда был студентом Лоримера, обнаружили первый быстрый радиовсплеск. Это был неповторяющийся всплеск энергии, который теперь часто называют «Всплеском Лоримера». Через пять лет после этого, в 2012 году, астрономы обнаружили первый повторяющийся FRB: FRB 121102. Затем постепенно начали выявляться и другие повторяющиеся всплески.

Астрономы естественно задаются вопросом, существует ли различие между этими двумя типами FRB. Команда Пандхи действительно обнаружила, что неповторяющиеся FRB кажутся немного отличающимися от повторяющихся, так как большинство первых, по-видимому, исходят из галактик, подобных нашему Млечному Пути.

Ученые, возможно, наконец-то приблизились к объяснению странных радиосигналов из-за пределов Млечного Пути.
Иллюстрация обсерватории CHIME. Изображение: CHIME. Illustration: Dunlap Institute

И хотя происхождение быстрых радиовсплесков окутано тайной, эти вспышки радиоволн могут служить посланниками среды, через которую они проходят, стремясь к Земле. Эта информация закодирована в их поляризации.

«Если поляризованный свет проходит через электроны и магнитные поля, угол его поляризации изменяется, и это изменение мы можем измерить, — сказал Пандхи. — Таким образом, если FRB проходит через большее количество материала, его поляризация изменяется сильнее. Если через меньшее — изменяется меньше.»

Тот факт, что поляризация неповторяющихся FRB меньше, чем у повторяющихся, указывает на то, что первые проходят через меньшее количество материала или более слабые магнитные поля по сравнению с последними. Пандхи добавил, что повторяющиеся всплески радиации, по-видимому, исходят из более экстремальных сред (таких как останки звёзд, погибших в результате взрывов сверхновых), в то время как их неповторяющиеся «собратья» появляются в несколько менее агрессивных средах.

«Неповторяющиеся FRB, как правило, исходят из сред с более слабыми магнитными полями или меньшим количеством вещества вокруг них по сравнению с повторяющимися FRB, — продолжил Пандхи. — Таким образом, в этом смысле повторяющиеся FRB кажутся немного более экстремальными.»

Ученые, возможно, наконец-то приблизились к объяснению странных радиосигналов из-за пределов Млечного Пути.
Впечатление художника о быстром радиовсплеске (FRB), достигающем Земли, цвета которого обозначают разные длины волн. Изображение: Jingchuan Yu, Beijing Planetarium

Нейтронные звезды сошли с крючка?

Одним из наибольших сюрпризов этого исследования для Пандхи стало то, что поляризация неповторяющихся FRB кажется исключает одного из основных подозреваемых в их возникновении: высокомагнитные быстро вращающиеся нейтронные звёзды, или «пульсары».

«Мы знаем, как работают пульсары, и мы знаем, какие типы поляризованного света мы ожидаем увидеть от системы с пульсарами. Удивительно, но мы не видим такого большого сходства между FRB и светом пульсаров, — сказал Пандхи. — Если эти всплески исходят от одного типа объектов, можно ожидать, что они имеют некоторые сходства, но похоже, что они на самом деле довольно разные.»

Что касается определения того, какие объекты запускают FRB, Пандхи считает, что расширение нашего понимания поляризации этих всплесков радиоволн может помочь узкоспециализировать теоретические предсказания.

«Если мы запутались между несколькими различными теориями, теперь мы можем посмотреть на поляризованный свет и сказать: «Хорошо, а может ли это исключить какие-то теории, которые мы ещё не исключили?», — сказал он. — Это предоставляет ещё один параметр, а может быть, и несколько дополнительных параметров, которые помогут нам исключить теории о том, какими они могут быть, пока мы не получим ту, которая приживётся.»

Пандхи продолжил, объяснив, что данное исследование заложило основу для будущих исследований FRB; сам он работает над способом разделения поляризации FRB, происходящих в Млечном Пути, от тех, что происходят в других галактиках и ближе к источнику их излучения.

Это должно помочь нам лучше понять механизмы, стоящие за запуском FRB, но для Пандхи именно загадочная природа этих космических всплесков энергии гарантирует, что он будет заниматься их изучением ещё долгое время.

«Я имею в виду, что может быть более загадочным, чем взрывы, происходящие тысячи раз в день по всему небу, и вы понятия не имеете, что их вызывает? — сказал Пандхи. — Если вы немного детектив и любите разгадывать загадки, то FRB — это просто загадка, которая так и просится, чтобы её разгадали.»

Исследование команды было опубликовано во вторник (11 июня) в журнале Astrophysical Journal.

Правописание уведомления вебмастера


Понравилось? Поделитесь с друзьями!

Комментарии

- комментариев

Включить уведомления Да Спасибо, не надо