Астрофизик UNLV Бин Чжан и международные сотрудники недавно наблюдали некоторые из этих загадочных источников, что привело к серии прорывных открытий, опубликованных в журнале Nature, которые могут, наконец, пролить свет на физический механизм FRB.
Первая статья, автором-корреспондентом и ведущим теоретиком которой является Чжан, была опубликована в октябре.
28 выпуск журнала Nature.
«Есть два основных вопроса относительно происхождения FRB», – сказал Чжан, команда которого провела наблюдения с помощью пятисотметрового сферического телескопа с апертурой (FAST) в Гуйчжоу, Китай. "Первый – каковы двигатели FRB, а второй – каков механизм производства FRB.
Мы нашли ответ на второй вопрос в этой статье."
Для интерпретации механизма FRB были предложены две конкурирующие теории. Одна из теорий заключается в том, что они похожи на гамма-всплески (GRB), самые мощные взрывы во Вселенной.
Другая теория уподобляет их радиопульсарам, вращающимся нейтронным звездам, излучающим яркие когерентные радиоимпульсы. Модели, подобные GRB, предсказывают неизменный угол поляризации внутри каждого всплеска, тогда как модели, подобные пульсарам, предсказывают вариации угла поляризации.
Команда использовала FAST для наблюдения за одним повторяющимся источником FRB и обнаружила от него 11 всплесков.
Удивительно, но семь из 11 ярких вспышек показали различные колебания угла поляризации во время каждой вспышки. Углы поляризации не только различались в каждой пачке, но и варьировались в пачках.
«Наши наблюдения по существу исключают модели, подобные GRB, и предлагают поддержку моделей, подобных пульсарам», – сказал К.-J. Ли из Института астрономии и астрофизики Кавли Пекинского университета и автор статьи.
Еще четыре статьи о FRB были опубликованы в журнале Nature в ноябре. 4. К ним относятся многочисленные исследовательские статьи, опубликованные командой FAST под руководством Чжана и сотрудников Национальной астрономической обсерватории Китая и Пекинского университета.
Исследователи, связанные с Канадским экспериментом по картированию интенсивности водорода (CHIME) и группой Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2 (STARE2), также приняли участие в публикациях.
«Подобно тому, как первая статья продвинула наше понимание механизма, лежащего в основе FRB, эти документы решили проблему их загадочного происхождения», – пояснил Чжан.
Магнитары – это невероятно плотные нейтронные звезды размером с город, обладающие самыми мощными магнитными полями во Вселенной.
Магнитары иногда производят короткие рентгеновские или мягкие гамма-всплески из-за рассеяния магнитных полей, поэтому они долгое время считались вероятными источниками питания FRB во время высокоэнергетических всплесков.
Первое убедительное свидетельство этого появилось 28 апреля 2020 года, когда был обнаружен чрезвычайно яркий радиовсплеск от магнитара, находившегося прямо у нас на заднем дворе – на расстоянии около 30 000 световых лет от Земли в Галактике Млечный Путь. Как и ожидалось, FRB был связан с яркой рентгеновской вспышкой.
«Теперь мы знаем, что самые намагниченные объекты во Вселенной, так называемые магнетары, могут производить по крайней мере некоторые или, возможно, все FRB во Вселенной», – сказал Чжан.
Событие было обнаружено CHIME и STARE2, двумя группами телескопов с множеством небольших радиотелескопов, которые подходят для обнаружения ярких событий на большой площади неба.
Команда Чжана в течение некоторого времени использовала FAST для наблюдения за источником магнитара. К сожалению, когда произошел FRB, FAST не смотрел на источник. Тем не менее, FAST сделала несколько интригующих открытий "необнаружения" и сообщила о них в одном из ноябрьских. 4 статьи о природе.
Во время наблюдательной кампании FAST было еще 29 рентгеновских всплесков, испущенных магнитаром. Однако ни одна из этих вспышек не сопровождалась радиовспышками.
"Наши необнаружения и обнаружения командами CHIME и STARE2 очерчивают полную картину ассоциаций FRB-магнетар", – сказал Чжан.
Чтобы представить все это в перспективе, Чжан также работал с Nature, чтобы опубликовать обзор различных открытий и их значения для области астрономии, составленный одним автором.
«Благодаря недавним открытиям в области наблюдений теории FRB наконец-то могут быть подвергнуты критическому анализу», – сказал Чжан. «Механизмы производства FRB сильно сузились.
Тем не менее, остается много открытых вопросов. Это будет захватывающая область в ближайшие годы."