После проведения новых радионаблюдений астрономы исключили основное объяснение цикличности особенно интересного повторяющегося космического сигнала.
Речь идет о сигнале FRB 20180916B, который повторяется с периодичностью в 16,35 дней. Согласно существующим гипотезам, это может быть результатом взаимодействия между тесно вращающимися звездами; однако новые обнаружения - которые включают наблюдения быстрых радиовсплесков (FRB) на самых низких частотах - не имеют смысла для такой бинарной системы.


"Ожидалось, что сильные звездные ветры от спутника источника быстрых радиовсплесков позволят большей части синего, коротковолнового радиоизлучения покинуть систему. Но более красное длинноволновое радио должно блокироваться сильнее или даже полностью", - говорит астрофизик Инес Пастор-Марасуэла из Амстердамского университета и ASTRON в Нидерландах.

"Существующие модели бинарных ветров предсказывали, что всплески должны светиться только синим цветом или, по крайней мере, длиться там гораздо дольше. Но мы наблюдали два дня более синих радиовсплесков, а затем три дня более красных радиовсплесков. Теперь мы исключаем первоначальные модели - должно происходить что-то еще".

Быстрые радиовсплески - одна из самых захватывающих загадок космоса. Это чрезвычайно короткие всплески очень мощных радиоволн малой длины - длительностью всего в миллисекунды, за это время выделяется столько энергии, сколько 500 миллионов Солнц. Большинство обнаруженных FRB-источников были замечены лишь однажды, что делает их непредсказуемыми и трудными для изучения.

Несколько FRB-источников были обнаружены повторно, хотя большинство из них делали это нерегулярно. FRB 20180916B является одним из двух исключений, которые повторяются циклически, что делает его отличным примером для изучения этих загадочных событий.

В прошлом году ученые также получили важную информацию о том, что может быть причиной FRB - первый такой сигнал, обнаруженный внутри Млечного Пути. Он был извергнут магнетаром - типом нейтронной звезды с безумно мощным магнитным полем.

Но это не означает, что дело полностью решено. Мы не знаем, почему некоторые FRB повторяются, а другие нет, например, и почему в повторяющихся FRB периодичность была обнаружена лишь в редких случаях.

Когда было обнаружено, что FRB 20180916B повторяются циклически, одним из ведущих объяснений было то, что нейтронная звезда, испустившая всплеск, находится в бинарной системе с орбитой 16,35 дня. Если бы это было так, то более низкочастотные и длинные радиоволны должны были бы изменяться под воздействием заряженного ветра частиц, окружающих бинарную систему.

Пастор-Марасуэла и ее коллеги использовали два телескопа для одновременных наблюдений FRB - радиотелескоп Low Frequency Array (LOFAR) и Вестерборкский синтезирующий радиотелескоп, расположенные в Нидерландах. Когда они проанализировали данные, то обнаружили более красные длины волн в данных LOFAR - это означает, что двоичные ветры не могли присутствовать, чтобы блокировать их.

Как и другие низкочастотные поглощающие или рассеивающие механизмы, такие как плотные электронные облака.

"Тот факт, что некоторые быстрые радиовсплески живут в чистой среде, относительно незамутненной плотным электронным туманом в галактике-хозяине, очень интересен", - сказал астроном Лиам Коннор из Амстердамского университета и ASTRON.

"Такие чистые быстрые радиовсплески позволят нам найти неуловимую барионную материю, которая остается неучтенной во Вселенной".

Итак, если бинарное объяснение исключено, что может быть причиной периодичности?

Одно из объяснений, предложенное в прошлом году, связано с одним объектом, например, вращающимся магнетаром или пульсаром. Считалось, что это объяснение хуже подходит для данных, чем бинарный ветер заряженных частиц, поскольку эти объекты имеют колеблющееся вращение, которое и создает периодичность, и ни один из них, как известно, не колеблется так медленно.

Но после того, как бинарный ветер был исключен из рассмотрения, благодаря наблюдениям LOFAR и Вестерборка, медленно колеблющийся магнетар снова стал рассматриваться. А это говорит о том, что нам еще многое предстоит узнать как о магнетарах, так и о FRBs.

"Изолированный, медленно вращающийся магнетар лучше всего объясняет поведение, которое мы обнаружили", - сказал Пастор-Марасуэла.

"Это очень похоже на работу детектива - наши наблюдения значительно сузили круг возможных моделей быстрых радиовсплесков".

Исследование было опубликовано в журнале Nature.
https://earth-chronicles.ru/news/2021-08-27-154188


Странный радиовсплеск зафиксирован сразу двумя обсерваториями


Четырнадцать лет назад был обнаружен первый быстрый радиовсплеск (FRB). К настоящему времени были обнаружены многие сотни таких энергичных вспышек длительностью в миллисекунды из глубокого космоса (большинство из них были обнаружены радиообсерваторией CHIME в Британской Колумбии, Канада), но астрономы все еще пытаются объяснить их загадочные свойства. Новая публикация в журнале Nature на этой неделе “добавляет новый кусочек головоломки”, — говорит Виктория Каспи (Университет Макгилла, Канада). “В этой области исследований неожиданные повороты почти так же распространены, как и новые результаты».

Большинство астрономов сходятся во мнении, что FRB, вероятно, являются взрывами на поверхностях сильно намагниченных нейтронных звезд (так называемых магнетаров). Но непонятно, почему большинство FRB кажутся разовыми событиями, в то время как другие вспыхивают неоднократно. В некоторых случаях эти повторяющиеся всплески проявляют признаки периодичности, и ученые разработали привлекательную модель для объяснения этого поведения, включающую звездные ветры в бинарных системах.

Однако новые наблюдения европейских радиотелескопов могут исключить эту модель.

Астрономы знали, что FRB 20180916B, расположенный в галактике на расстоянии около 475 миллионов световых лет, производит множественные вспышки примерно каждые 16 дней, в течение «окна», которое длится несколько дней. “Идея заключалась в том, что магнетар является частью бинарной системы с периодом 16,29 дня”,-говорит Инес Пастор-Марасуэла (Амстердамский университет), первый автор новой статьи. Если бы у звезды-спутника был сильный звездный ветер, который поглощает радиоволны, вспышки были бы видны только тогда, когда магнетар находился на «нашей» стороне орбиты, объясняет она.

Одновременные наблюдения FRB 20180916B с помощью низкочастотной решетки (LOFAR) и радиотелескопа синтеза Вестерборка с 14 тарелками (WSRT) в Нидерландах ставят под сомнение прогнозы этой модели. Поскольку звездные ветры должны лучше поглощать низкочастотные радиоволны, чем высокочастотные, астрономы ожидали, что вспышки, наблюдаемые LOFAR (до 120 мегагерц, что соответствует длине волны 3 метра), будут видны только в более узком временном окне, чем вспышки, наблюдаемые WSRT (на частоте 1,4 гигагерца, или 21 сантиметр). “Мы обнаружили прямо противоположное”, — говорит соавтор исследования Йори ван Левен (Нидерландский институт радиоастрономии ASTRON). Более того, пик числа высокочастотных всплесков предшествовал низкочастотному пику на несколько дней, что также не ожидается в модели бинарного ветра.

“Я согласен с тем, что наблюдения являются сложными для модели”, — говорит Каспи, который входит в команду, самостоятельно изучающую данные LOFAR (которые находятся в открытом доступе), но не имела доступа к одновременным наблюдениям Вестерборка. Однако она все еще не убеждена, что бинарная идея полностью исключена. “Нам нужно больше источников и лучшая статистика”.

Какое может быть альтернативное объяснение? Возможно, говорит Пастор-Марасуэла, 16,29-дневный период на самом деле является периодом вращения источника взрыва, а не его орбитальным периодом. Если взрывы происходят в небольшой локализованной области поверхности магнетара, эта область будет попадать в поле зрения и исчезать из поля зрения при вращении компактного объекта.

Каспи считает, что период вращения в 16,29 дня будет невероятно долгим: Магнетары (и нейтронные звезды в целом) обычно совершают десятки, сотни или даже несколько тысяч оборотов в минуту. “Но природа может быть очень творческой”, — добавляет она. “Никогда не говори никогда”.

FRB 20180916B может быть очень необычным случаем, говорит ван Левен. В частности, он удивлен тем фактом, что ни один всплеск не был обнаружен как LOFAR, так и WSRT, хотя два объекта вели наблюдение одновременно. “Это то, чего я никогда не ожидал”, — говорит он. Но даже если этот конкретный источник является особенным, он может пролить больше света на свойства FRBS в целом

Автор: Александр Буценко

http://izzhizni.ru/blog/strannyj_radiovsplesk_zafi...servatorijami/2021-08-27-64299