Китайские ученые раскрыли природу быстрого радиовсплеска

Многолетние систематические наблюдения крупнейшего в мире радиотелескопа FAST в Китае позволили ученым проследить эволюцию быстрого радиовсплеска (FRB) на протяжении нескольких лет и приблизиться к пониманию его физической природы. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Science Bulletin.

Как сообщает АЗЕРТАДЖ со ссылкой на информационное агентство Синьхуа, быстрые радиовсплески, впервые обнаруженные в 2007 году, представляют собой чрезвычайно мощные и при этом кратковременные сигналы в радиодиапазоне, длительностью всего несколько миллисекунд. За столь короткое время они способны высвобождать энергию, сопоставимую с годовым излучением Солнца. Происхождение этих явлений долгое время оставалось одной из главных загадок современной астрофизики.

Как отметил профессор Университета Цинхуа, бывший главный научный сотрудник FAST Ли Ди, большинство FRB наблюдаются лишь один раз, после чего исчезают на годы или навсегда, что существенно затрудняет изучение их источников и окружающей среды.

Переломным моментом стало открытие в 2019 году первого в мире постоянно активного быстрого радиовсплеска, получившего обозначение FRB 20190520B. Он был обнаружен радиотелескопом FAST и продолжает излучать без длительных перерывов. Совместные наблюдения с использованием наземных и космических инструментов позволили установить, что источник расположен в бедной металлами карликовой галактике на расстоянии около 3 млрд световых лет от Земли.

Наблюдения, проведенные в течение последующих четырех лет, подтвердили, что FRB 20190520B остается единственным известным быстрым радиовсплеском, сохраняющим активность на протяжении столь длительного времени. Это сделало его уникальной естественной лабораторией для изучения эволюции и происхождения FRB.

Проанализировав более 400 вспышек, ученые выявили устойчивое снижение ключевого параметра - меры дисперсии, отражающей плотность среды, через которую проходит радиосигнал. По мнению исследователей, это указывает на то, что источник находится внутри плотной среды, которая со временем расширяется и становится менее плотной.

Полученные данные свидетельствуют, что источником всплесков является молодой магнетар, расположенный внутри остатка сверхновой, взорвавшейся примерно 10-100 лет назад. По мере расширения оболочки сверхновой плотность плазмы уменьшается, что и приводит к наблюдаемому снижению меры дисперсии.

«Молодые магнетары внутри остатков сверхновых давно рассматривались как возможные источники быстрых радиовсплесков, однако до сих пор не хватало прямых доказательств», - подчеркнул Ли Ди.

Профессор Гарвардского университета Лиам Коннор, комментируя результаты, отметил, что данная работа предоставляет наиболее убедительные на сегодняшний день доказательства того, что по крайней мере часть повторяющихся FRB возникает в результате гибели массивных звезд.

Радиотелескоп FAST расположен в естественной карстовой впадине в провинции Гуйчжоу на юго-западе Китая. Его приемная площадь эквивалентна примерно 30 стандартным футбольным полям. В Китае этот крупнейший в мире полноповоротный радиотелескоп получил неофициальное название «Небесное око Китая».