Астрономы выяснили происхождение быстрого радиовсплеска

В начале 2000-х астрономы заметили необычное явление – отдельные, короткие и высокоэнергетические импульсы радиоволн, приходящие от далеких галактик. Такие быстрые радиовсплески длятся не больше нескольких миллисекунд, но выбрасывают энергию сотен миллионов солнц. Источник быстрых радиовсплесков (Fast Radio Bursts, FRB) остается загадкой, а существующие гипотезы предлагают самые разные варианты, от внегалактических (например, коллапс испарившейся черной дыры или слияние нейтронных звезд) до земных (пока неустановленный «побочный эффект» работы каких-то приборов) и даже инопланетных (разумеется, без «зеленых человечков» не обошлось).

Ситуацию усложняет их непредсказуемость: в телескопы FRB попадают лишь по случайности, и до сих пор зафиксировано лишь считанное количество таких событий, хотя подсчитано, что каждую секунду где-то в видимой Вселенной вспыхивает минимум по одному всплеску. Решение загадки их происхождения может открыть статья, опубликованная в журнале Nature командой астрофизиков во главе с Джейсоном Хессельсем (Jason Hessels) из Амстердамского университета.

Авторы опирались на наблюдения уникального всплеска FRB 121102 – «многоразового», для которого зафиксированы повторяющиеся выбросы радиоволн. Работа велась с помощью расположенного в Пуэрто-Рико радиотелескопа Arecibo, а также американского Green Bank. Благодаря им ученые зарегистрировали 16 вспышек FRB 121102, добавив эти результаты к примерно такому же числу предыдущих наблюдений.

Источник FRB 121102 локализован в области активного звездообразования, в туманности, находящейся от нас на расстоянии порядка 3 млрд световых лет. Это потрясающая дистанция, и способность радиовсплеска преодолеть ее, сохранив немало энергии, указывает на огромную мощность источника, чем бы он ни был. Ученые подсчитали, что каждый миллисекундный FRB нес больше энергии, чем все излучение Солнца на протяжении суток.

Наблюдения показали, что излучение FRB сильно поляризовано, причем плоскость его поляризации повернута под действием мощных магнитных полей. Величина этого эффекта оказалась самой большой, когда-либо зарегистрированной для радиоволн, и ученые заключили, что импульсы прошли сквозь крайне сильное магнитное поле. Это указало на возможные условия появления FRB – нейтронная звезда, расположенная в бурном и плотном скоплении вещества, наподобие того, что существует в центре нашей Галактики или в окрестностях недавно взорвавшейся сверхновой.

Напомним, что нейтронная звезда – это коллапсировавшие остатки крупной звезды, которая завершила эволюцию, взорвалась сверхновой, отбросила внешние оболочки и оставила небольшой, но сверхплотный и быстро вращающийся объект. Благодаря своему крайне мощному магнитному полю нейтронные звезды действительно периодически испускают узкие вспышки поляризованного излучения. А если такая звезда будет расположена в плотном облаке вещества, вроде скопления материи вокруг сверхмассивной черной дыры в активном центре галактики, плоскость поляризации испытает необходимое вращение.

Впрочем, стоит отметить, что интенсивность вспышек излучения нейтронных звезд на несколько порядков ниже, чем у FRB 121102. Вопрос с происхождением FRB еще не закрыт, но уже начинает проясняться.