ТАСС, 4 ноября. Астрофизики впервые обнаружили внутри нашей Галактики источник быстрых радиовсплесков – загадочных коротких радиосигналов огромной мощности. Им оказался магнетар SGR 1935+2154 – намагниченная нейтронная звезда, которая расположена на противоположном от Земли краю Млечного Пути, пишут исследователи в серии статей, которые опубликовал научный журнал Nature (1, 2, 3, 4).
"Теоретики давно предполагали, что одним из главных источников быстрых радиовсплесков могут быть магнетары и порождаемые ими вспышки. Однако до недавнего времени подтверждений этому у нас не было. Мы получили первые свидетельства этого, а также нашли намеки на существование двух классов магнетаров, один из которых похож на SGR 1935+2154 и порождает одиночные вспышки, а другой – повторяющиеся быстрые радиовсплески", – прокомментировал открытие ТАСС профессор Пекинского университета (Китай) Бин Чжан.
Быстрые радиовсплески (FRB, fast radio bursts) — это единичные радиоимпульсы неизвестного происхождения, которые длятся несколько миллисекунд. Астрономы случайно открыли их в 2007 году, во время наблюдений за пульсарами на австралийской обсерватории Паркс. У быстрых радиовсплесков необычная периодическая структура, а их источники располагаются на огромном расстоянии от Земли.
Все подобные сигналы объединяют две вещи – очень большая мощность и большое расстояние до их источников. Поэтому астрономы предполагали, что их источником служат самые мощные катаклизмы во Вселенной – например, слияния пар нейтронных звезд или пульсаров с черными дырами.
В 2017 году астрономы выяснили, что это предположение было ошибочным. Один из радиовсплесков, который телескоп Паркс открыл еще в 2012 году, начал периодически повторяться. Поэтому многие теоретики предположили, что причиной быстрых радиовсплесков служат некие периодические процессы в окрестностях магнетаров – нейтронных звезд с необычно сильным магнитным полем.
По словам Бина, все ранее найденные известные источники быстрых радиовсплесков находились в очень далеких галактиках, свет от которых идет до Земли несколько миллиардов лет. Из-за этого было очень сложно проверять теории, которые объясняли их существование, а также оценивать, как часто подобные вспышки возникают в окружающем нас пространстве.
Первый галактический радиовсплеск
Эту задачу решили канадский радиотелескоп CHIME, который создан специально для поисков быстрых радиовсплесков, и китайская обсерватория FAST, на территории которой построена крупнейшая радиотарелка мира диаметром в 500 метров. В конце апреля этого года они зафиксировали сигнал FRB 200428, который исходил от нейтронной звезды SGR 1935+2154. Уникальность этого радиовсплеска была в том, что его источник располагался в нашей Галактике, в созвездии Стрелы, на расстоянии в 30 тыс. световых лет от Земли.
Источник этого сигнала представляет собой так называемый магнетар – намагниченную нейтронную звезду, которая периодически вырабатывает относительно мощные вспышки рентгеновского и гамма-излучения. Одна из подобных вспышек, как отмечает Бин, произошла тогда же, когда ученые зафиксировали радиовсплеск, порожденный некими формами активности на поверхности или орбите SGR 1935+2154. Благодаря этому астрономы впервые однозначно связали быстрые радиовсплески с активностью магнетаров.
"Мы очень удивились, что смогли так быстро обнаружить источник подобных сигналов в нашей Галактике. Учитывая то, что за минувшие десятилетия было открыто относительно мало межгалактических FRB, мы ожидали, что на открытие хотя бы одного их источника в Млечном Пути придется потратить не два года, а как минимум 50 лет", – пояснил Дэниел Мичилли, астрофизик из Университета Макгилла (Канада).
Как отметил Мичилли в беседе с корреспондентом ТАСС, характер рассеяния этого радиосигнала и многие другие его свойства в целом напоминают то, как выглядят быстрые радиовсплески, которые были зафиксированы в относительно близких к нам галактиках. Это связано с тем, что магнетар расположен на противоположном краю Млечного Пути и порождаемые им радиоволны проходят через весь ее диск. Это создает впечатление, что их источник находится вне пределов нашей Галактики.
"Теоретики давно предполагают, что источником повторяющихся быстрых радиовсплесков, таких как объект FRB121102, могут быть магнетары. Пока мы не можем прямо сказать, что все подобные импульсы, как одиночные, так и повторяющиеся, порождают именно эти нейтронные звезды. Однако наше открытие – довольно весомый аргумент в пользу таких теорий", – отметил канадский астрофизик.
Как добавил Бин Чжан, это открытие также показывает, что магнетары становятся источником подобных радиовсплесков достаточно редко. В противоположном случае астрономы должны были бы постоянно фиксировать подобные события, учитывая, что во всех окружающих нас галактиках нейтронных звезд очень много. В реальности этого не происходит, то есть магнетары вырабатывают подобные вспышки относительно редко и еще реже становятся их повторяющимися источниками. Причины этого еще предстоит выяснить, подытожили ученые.