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.
