Ученые приблизились к разгадке источника «самых жестоких явлений во Вселенной»
Наука

Ученые приблизились к разгадке источника «самых жестоких явлений во Вселенной»

8 августа 2024 года, 12:00

Астрофизики подвергли проверке одну из ключевых гипотез на тему быстрых радиовсплесков — одного из наиболее загадочных космических феноменов, которому до сих пор нет до конца исчерпывающего объяснения. В ходе исследования ученые исследовали самое слабое стойкое радиоизлучение в истории наблюдений и смогли определить, может ли источником этого явления быть огромный плазменный «пузырь».

Во время быстрых радиовсплесков в течение буквально нескольких миллисекунд высвобождается колоссальное количество энергии (Солнцу надо как минимум несколько дней, чтобы выделить столько же). Отголоски этих грандиозных событий в основном доходят до Земли из-за пределов нашей галактики и уже больше десяти лет являются вызовом для астрономов, ежегодно изобретающих новые гипотезы, призванные объяснить их природу. Особо редкими и интригующими являются те случаи, когда быстрый радиовсплеск совпадает с постоянным радиоизлучением.

Именно такой всплеск произошел в 2020 году. Известный как FRB20201124A, он дошел до Млечного Пути из области, отделенной от нас на 1,3 миллиарда световых лет. В его изучении, предпринятом Итальянским национальным институтом астрофизики, приняли участие астрономы из Китая, Соединенных Штатов, Германии и Испании, а главным инструментом стал Very Large Array — один из самых чувствительных радиотелескопов в мире.

«Быстрые редиовсплески являются одними из самых жестоких явлений во Вселенной. В целом, их можно считать космическими лабораториями для проверки наших теорий и открытия новой физики», — заявил лидер команды, научный сотрудник Национального института астрофизики Габриэле Бруне.

Ученым удалось главное: сузить границы поиска в попытках определить природу источников быстрых радиовсплесков. При ближайшем рассмотрении оказалось, что наблюдаемое стойкое излучение, перемежаемое энергичными вспышками, как нельзя лучше ложится на так называемую модель туманного излучения.

Эта модель предполагает, что источником радиовсплеска является пузырь из сильно ионизированного газа, который окружает некий мощный источник энергии, излучающий в состоянии покоя тихий шум в радиоспектре. Согласно расчетам исследователей, этим «внутренним» объектом может быть магнетар или рентгеновская двойная система (нейтронная звезда + черная дыра) с высочайшими показателями аккреции.

«Сдувая» такой плазменный пузырь, ветры, испускаемые нейтронными звездами, могли бы сформировать стойкий фон радиоизлучения. А значит, между плазменным шаром и быстрыми радиовсплесками может существовать очень четкая связь. Тем не менее для подтверждения этой гипотезы пока слишком мало данных: кроме FRB20201124A открыто всего два источника радиовсплесков с постоянным фоном, и оба имеют настолько малую яркость, что с текущими технологиями изучение их почти невозможно. Но природа радиовсплесков открывается, как паззл, элемент за элементом, и не исключено, что вскоре будет окончательно установлена.