|
Загадочные быстрые радиовсплески
|
|
|
|
С момента их открытия в 2007 году быстрые радиовсплески — чрезвычайно энергичные импульсы радиочастотного излучения - неоднократно освещали небо, заставляя астрономов искать их происхождение. В настоящее время подтвержденные быстрые радиовсплески, или FRB, исчисляются сотнями, и ученые собрали все больше доказательств того, что их вызывает: сильно намагниченные нейтронные звезды, известные как магнетары (нейтронные звезды - это тип мертвых звезд).
|
|
|
|
Одно из ключевых свидетельств было получено, когда в нашей галактике произошло извержение магнетара, и несколько обсерваторий, в том числе проект STARE2 (исследование переходного астрономического радиоизлучения 2) Калифорнийского технологического института, зафиксировали это событие в режиме реального времени.
|
|
|
|
Теперь исследователи под руководством Калифорнийского технологического института выяснили, где во Вселенной с большей вероятностью могут возникать FRB - массивные звездообразующие галактики, а не галактики с малой массой. Это открытие, в свою очередь, привело к новым идеям о том, как образуются сами магнетары. В частности, работа предполагает, что эти экзотические мертвые звезды, магнитные поля которых в 100 триллионов раз сильнее, чем у Земли, часто образуются при слиянии двух звезд, а затем взрываются в виде сверхновой.
|
|
|
|
Ранее было неясно, образуются ли магнетары таким образом, в результате взрыва двух слившихся звезд, или же они могут образоваться при взрыве одной звезды.
|
|
|
|
|
|
|
"Огромная мощность магнетаров делает их одними из самых интересных и экстремальных объектов во Вселенной", - говорит Критти Шарма, ведущий автор нового исследования и аспирант, работающий с Викрамом Рави, доцентом астрономии в Калифорнийском технологическом институте. "Очень мало известно о том, что вызывает образование магнетаров после гибели массивных звезд. Наша работа помогает ответить на этот вопрос".
|
|
|
|
Проект начался с поиска FRB с использованием Deep Synoptic Array-110 (DSA-110), проекта Калифорнийского технологического института, базирующегося в радиообсерватории Оуэнс-Вэлли близ Бишопа, Калифорния. На сегодняшний день обширная радиолокационная сеть обнаружила и локализовала 70 FRB в пределах их собственной галактики происхождения (только 23 других FRB были обнаружены другими телескопами). Исследователи проанализировали 30 из этих локализованных FRB. Статья опубликована в Nature.
|
|
|
|
"DSA-110 более чем удвоил количество FRB-объектов с известными галактиками-хозяевами", - говорит Рави. "Именно для этого мы и создали массив".
|
|
|
|
Хотя известно, что FRB встречаются в галактиках, которые активно формируют звезды, команда, к своему удивлению, обнаружила, что FRB чаще встречаются в массивных звездообразующих галактиках, чем в звездообразующих галактиках с низкой массой. Это само по себе было интересно, потому что ранее астрономы полагали, что FRB возникают во всех типах активных галактик.
|
|
|
|
Получив эту новую информацию, команда начала размышлять над тем, что результаты показали о FRB. Массивные галактики, как правило, богаты металлами, потому что металлам в нашей Вселенной - элементам, которые производятся звездами, — требуется время, чтобы накопиться в течение космической истории. Тот факт, что FRB чаще встречаются в этих богатых металлами галактиках, подразумевает, что источник FRB, магнетары, также более распространен в этих типах галактик.
|
|
|
|
Звезды, богатые металлами — что в астрономических терминах означает элементы тяжелее водорода и гелия, — как правило, становятся крупнее других звезд. "Со временем, по мере роста галактик, последующие поколения звезд обогащают галактики металлами по мере своего развития и гибели", - говорит Рави.
|
|
|
|
Более того, массивные звезды, которые взрываются в виде сверхновых и могут стать магнетарами, чаще встречаются парами. На самом деле, 84% массивных звезд являются двойными. Таким образом, когда одна из массивных звезд в двойной системе раздувается из-за повышенного содержания металла, ее избыточный материал переносится к звезде-партнеру, что способствует окончательному слиянию двух звезд. У таких объединенных звезд суммарное магнитное поле было бы сильнее, чем у одиночной звезды.
|
|
|
|
"Звезда с большим содержанием металла раздувается, что приводит к массопереносу, кульминацией которого является слияние, в результате чего образуется еще более массивная звезда с суммарным магнитным полем, превышающим то, которое было бы у отдельной звезды", - объясняет Шарма.
|
|
|
|
Таким образом, поскольку FRB преимущественно наблюдаются в массивных и богатых металлами звездообразующих галактиках, то магнетары (которые, как считается, запускают FRB), вероятно, также образуются в богатых металлами средах, способствующих слиянию двух звезд. Таким образом, полученные результаты указывают на то, что магнетары по всей Вселенной образуются в результате слияния звезд.
|
|
|
|
В будущем команда надеется обнаружить больше FRB и мест их происхождения с помощью DSA-110 и, в конечном счете, DSA-2000, еще более крупной радиосистемы, которую планируется построить в пустыне Невада и завершить в 2028 году.
|
|
|
|
"Этот результат является важной вехой для всей команды DSA. Многие авторы этой статьи участвовали в создании DSA-110", - говорит Рави. - И тот факт, что DSA-110 так хорошо справляется с локализацией FRB, служит хорошим предзнаменованием успеха DSA-2000".
|
|
|
|
Источник
|
