|
Происхождение быстрых радиовсплесков
|
|
|
|
Международная группа астрономов, включающая исследователей с физического факультета Университета Гонконга (HKU), обнаружила первое убедительное доказательство того, что по крайней мере некоторые источники быстрых радиовсплесков (FRB) — кратких, но мощных вспышек радиоволн от далеких галактик — находятся в двойных звездных системах. Это означает, что источник FRB является не изолированной звездой, как предполагалось ранее, а частью двойной звездной системы, в которой две звезды вращаются вокруг друг друга.
|
|
|
|
Используя пятисотметровый сферический телескоп с апертурой (FAST), расположенный в Гуйчжоу, также известный как "Небесный глаз Китая", команда обнаружила характерный сигнал, который указывает на присутствие ближайшей звезды-компаньона, вращающейся вокруг источника FRB.
|
|
|
|
Открытие, опубликованное в журнале Science, основано на результатах почти 20-месячного наблюдения за активным повторяющимся FRB, расположенным на расстоянии около 2,5 миллиардов световых лет от нас.
|
|
Редкий сигнал: вспышка RM
|
|
|
|
Изменения в поляризационных свойствах радиоволн могут выявить окружающую среду вокруг источника FRB. Команда ученых наблюдала редкое явление, известное как "вспышка RM" — внезапное и резкое изменение поляризационных свойств радиосигнала, вероятно, вызванное выбросом корональной массы (CME) от звезды-компаньона, которое загрязняет окружающую среду источника FRB.
|
|
|
|
|
|
|
"Это открытие дает окончательный ключ к пониманию происхождения, по крайней мере, некоторых повторяющихся FRB", - сказал профессор Бинг Чжан, заведующий кафедрой астрофизики физического факультета и директор-основатель Гонконгского института астрономии и астрофизики при HKU и автор статьи.
|
|
|
|
"Полученные данные убедительно подтверждают существование двойной системы, содержащей магнетар — нейтронную звезду с чрезвычайно сильным магнитным полем и звезду, подобную нашему солнцу".
|
|
Мониторинг повторяющихся FRB с помощью FAST
|
|
|
|
Быстрые радиовсплески - это длительные, но необычайно яркие радиовспышки продолжительностью в миллисекунды, происходящие за пределами нашей галактики Млечный Путь. Хотя большинство радиовсплесков наблюдаются только один раз, небольшая их часть повторяется, что открывает редкие возможности для долгосрочного изучения и позволяет обнаружить необычные изменения с течением времени.
|
|
|
|
С 2020 года FAST тщательно отслеживает эти повторяющиеся источники в рамках специальной научной программы FRB Key, возглавляемой профессором Бингом Чжаном.
|
|
|
|
FRB 220529A был одним из активных повторяющихся источников, которые постоянно отслеживались FAST.
|
|
|
|
"За FRB 220529A наблюдали в течение нескольких месяцев, и поначалу он казался ничем не примечательным", - сказал профессор Бинг Чжан. "Затем, после длительного наблюдения в течение 17 месяцев, произошло нечто по-настоящему захватывающее".
|
|
Отслеживание сигнала в космосе
|
|
|
|
FRB известны своей линейной поляризацией, близкой к 100%. Когда радиоволны проходят через намагниченную плазму, угол их поляризации меняется в зависимости от частоты — эффект, известный как вращение Фарадея, измеряемый с помощью rotation measure (RM).
|
|
|
|
"Ближе к концу 2023 года мы обнаружили резкое увеличение RM более чем в сто раз", - сказал доктор Йе Ли из обсерватории Пурпурной горы и Университета науки и технологии Китая, первый автор статьи.
|
|
|
|
"Затем в течение двух недель RM быстро снижался, возвращаясь к прежнему уровню. Мы называем это "вспышкой RM".
|
|
|
|
Такое кратковременное изменение RM согласуется с тем, что плотная намагниченная плазма на короткое время пересекла линию видимости.
|
|
|
|
"Одно из естественных объяснений заключается в том, что ближайшая звезда-компаньон выбросила эту плазму", - объяснил профессор Бинг Чжан.
|
|
|
|
"Такая модель хорошо подходит для интерпретации результатов наблюдений", - сказал профессор Юньнаньского университета Юаньпэй Ян (Yuanpei Yang), один из первых авторов статьи. "Требуемое скопление плазмы согласуется с выбросами, производимыми Солнцем и другими звездами Млечного Пути".
|
|
|
|
Хотя звезду-компаньона нельзя наблюдать непосредственно на таком расстоянии, ее присутствие было обнаружено благодаря непрерывным радионаблюдениям с помощью FAST и австралийского телескопа Parkes.
|
|
|
|
"Это открытие стало возможным благодаря настойчивым наблюдениям с использованием лучших в мире телескопов и неустанной работе нашей преданной своему делу исследовательской группы", - сказал профессор Сюэфэн Ву из обсерватории Пурпурной горы и Университета науки и технологии Китая, ведущий автор-корреспондент.
|
|
|
|
Это открытие также подтверждает недавнюю единую физическую картину, предложенную профессором Бингом Чжаном (Bing Zhang) и его сотрудниками, согласно которой все FRB происходят от магнетаров, а взаимодействия в двойных системах обеспечивают предпочтительную геометрию, которая позволяет получать более частые повторяющиеся всплески.
|
|
|
|
Продолжающийся долгосрочный мониторинг повторяющихся FRB может показать, насколько распространены бинарные системы среди этих таинственных источников.
|
|
|
|
Источник
|
