Таинственные радиовсплески связали с двойственной природой магнитаров

• 01.08.2023
• 103 просмотра

Фото: Rebekah Kebede / Reuters

Международная группа ученых провела наблюдения за поведением магнитара SGR J1935+2154, располагающегося в Млечном Пути и произведшего таинственный быстрый радиосигнал FRB 20200428. Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, продемонстрировало, что источник может проявлять двойственную природу, что может объяснять многие другие быстрые радиовсплески за пределами галактики.

Быстрый радиовсплеск (англ. fast radio burst, FRB) представляет собой космический феномен неизвестного происхождения, представляющий собой радиоимпульс длительностью всего несколько миллисекунд, при котором высвобождается столько же энергии, сколько Солнце испускает за три дня. Наблюдения в радиодиапазоне показали, что FRB преобладают в небе среди других источников радиоизлучения, некоторые из них нерегулярно повторяются, и почти все они располагаются за пределами Млечного Пути (ученые относят их к космологическим FRB).

28 апреля 2020 года астрономы обнаружили первый FRB (обозначенный как FRB 20200428), источник которого находился в Млечного Пути и представлял собой магнитар — разновидность нейтронной звезды с экстремально мощным магнитным полем. Это открытие показало, что по крайней мере некоторые FRB должны быть связаны со вспышечной активностью магнитаров, хотя многих ученых смущало отсутствие периодичности в FRB, тогда как магнитары являются вращающимися объектами.

Изначально астрономы следили за SGR J1935+2154 с помощью китайского радиотелескопа FAST, начиная с 15 апреля 2020, то есть еще до вспышки, по 19 мая. Сначала ученые зарегистрировали лишь слабые и редкие радиоимпульсы магнитара, следующие за FRB и не представляющие особого интереса, однако в октябре источник внезапно вошел в фазу радиопульсара и испустил 795 импульсов с явной периодичностью, все из которых были зарегистрированы в течение 13 дней.

Яркость радиоимпульсов была примерно в 80 раз меньше яркости быстрого радиовсплеска. Кроме того, фаза радиоимпульсов не совпадала с фазой рентгеновских пульсаций в отличие от события FRB 20200428. Такое четкое различие связано с разными механизмами, которые приводят к радиовсплеску или к радиоимпульсам.

Как пишут ученые, периодические радиоимпульсы, скорее всего, происходят из некой зафиксированной области в магнитосфере нейтронной звезды, тогда как всплески возникают в случайных местах и, возможно, связаны с некоторыми взрывными процессами в постоянной изменяющейся магнитосфере. Авторы статьи отмечают, что такая картина двойственной природы магнитаров примиряет отсутствие периодичности у космологических повторяющихся FRB с их возможным магнитарным происхождением.