Космічне відкриття: вчені дізналися, звідки походять таємничі спалахи радіохвиль.

Вчені вперше відстежили швидкий радіосплеск, щоб визначити його джерело. Про це 2 січня повідомили в Science Alert.

У 2020 році вчені зафіксували спалах колосально потужних радіохвиль, але лише зараз отримали конкретні докази походження цих імпульсів невідомої природи. Досліджуючи мерехтіння швидкого радіосплеску (FRB), виявленого у 2022 році, астрономи прослідкували його джерело. Ним виявилося потужне магнітне поле навколо магнетара (нейтронна зірка) у галактиці на відстані 200 мільйонів світлових років від Землі. Це перше свідчення того, що FRB можуть походити з магнітних сфер таких зірок.

"У цих середовищах нейтронних зірок магнітні поля дійсно знаходяться на межі того, що може створити Всесвіт. Було багато суперечок про те, чи може це яскраве радіовипромінювання взагалі виходити з цієї екстремальної плазми", — зазначив астрофізик Массачусетського технологічного інституту Кензі Німмо.

FRB ставлять вчених у глухий кут ще з моменту їх першого виявлення у 2007 році. Йдеться про надзвичайно короткі сплески радіовипромінювання, які тривають всього мілісекунди. Окрім того, що вони швидкі, ці сигнали ще й надзвичайно потужні — іноді вони вивільняють більше, ніж 500 мільйонів Сонць за той же час.

Швидкі радіосплески важко вивчати, оскільки вони зазвичай одиничні та одноразові. Прогнозувати їх неможливо, а відстежити їх джерело — складно. Ряд FRB, як з'ясували вчені, походив з віддалених від Землі на мільйони і мільярди світлових років галактик.

Також астрономи можуть досліджувати властивості радіовипромінювання, наприклад його поляризацію. Це дозволяє визначити, через яку середу воно пройшло на шляху до Землі. Те, які зірки можуть випромінювати FRB, поки залишається загадкою, але все більше доказів свідчать про те, що це можуть робити магнетари.

Магнетари — особливі нейтронні зірки, які є надзвичайно щільними залишками ядра. Вони залишаються після того, як масивна зірка стає надновою. Магнетари мають найпотужніші зовнішні магнітні поля у Всесвіті — приблизно в тисячу разів сильніше, ніж ті, що мають звичайні нейтронні зірки.

"Навколо цих високомагнітних нейтронних зірок, також відомих як наднові, атоми не можуть існувати — їх би просто розірвало на частини магнітними полями. Найцікавіше тут те, що ми виявили, що енергія, накопичена в цих магнітних полях, поблизу джерела, викривляється і змінює конфігурацію таким чином, що може вивільнятися у вигляді радіохвиль, які ми можемо бачити на півдорозі до Всесвіту", — розповів фізик Массачусетського технологічного інституту Кійоші Масуї.

Щоб відстежити джерело швидкого радіосплеску FRB 20221022A, вчені дослідили його сцинтиляцію. Сцинтиляція — це те, що змушує зірки мерехтіти; спотворення шляху світла, коли воно проходить крізь газ у космосі. Сила цього мерехтіння є тотожною відстані до його джерела.

FRB 20221022A тривала приблизно дві мілісекунди і мала помірну потужність, що зробило її відмінним зразком для дослідження. Світло від спалаху радіохвиль показало сильну сцинтиляцію.

Так вчені отримали перше свідчення того, що позагалактичні швидкі радіосплески можуть виникати з магнітосфери нейтронних зірок, які мають потужні поля. Крім того, дослідження показало, що сцинтиляція може допомогти в роботі з іншими FRB.

"Ці сплески відбуваються постійно. Може існувати велике різноманіття в тому, як і де вони відбуваються, і ця сцинтиляційна техніка буде дуже корисною для того, щоб допомогти розібратися з різними фізичними процесами, які керують цими сплесками", — пояснив Масуї.

Нагадаємо, астрофізики розгадали таємницю дивних радіоімпульсів, які прозвали візерунком зебри.

Винахідник Нікола Тесла не вірив у існування електронів і вважав, що зафіксував космічний промінь. Крім того, він думав, що перехопив радіосигнали від розумних інопланетян.