Новини науки

Об’єднання двох найбільших радіотелескопів в одну мережу дозволило виключити версії, що джерелом періодично повторюваних швидких радіосплесків FRB 20180916B є подвійна система, в якій відбувається взаємодія зіркових вітрів з міжзоряним середовищем, або нейтронна зоря, оповита щільною хмарою матеріалу. Навпаки, виявилося, що прабатьком сигналів служить ізольований повільно обертальний магнітар з "чистим" оточенням. Результати дослідження представлені в журналі Nature.

"Низькочастотні радіохвилі мають проблеми з проходженням щільних туманностей, що залишилися після зіркових вибухів. Тому в ході спостережень ми прагнули виявити радіовипромінювання з великою довжиною хвилі, через те, що це виключило б ідею про те, що швидкі радіосплесків випускаються, наприклад, нейтронними зорями, які тільки що утворилися під час спалаху наднової й все ще оповиті матеріалом. Це також виключило б модель, в якій щільний зоряний вітер періодично затьмарює низькочастотні сигнали від джерела", – розповідає Йері ван Леувен, співавтор дослідження з Нідерландського інституту радіоастрономії.

Швидкі радіосплесків – одні з найбільш яскравих спалахів, що випромінюють за межами людського зору. Вони тривають всього близько тисячної секунди, проте енергія необхідна для їх формування надзвичайно велика. На сьогодні їх точна природа невідома. Деякі з них є поодинокими, інші – що повторюються, а в унікальному випадку з FRB 20180916B ще й з певним періодом.

Така сталість джерела призвело до появи серії моделей, в яких швидкі радіосплесків виходять від пари зірок, що обертаються навколо один одного, що укупі із зірковими вітрами створює чітку періодичність.

"Очікувалося, що сильний зоряний вітер від супутника джерела швидких радіосплесків дозволить основної частини короткохвильового радіосвіту покинути систему, при цьому радіовипромінювання з великою довжиною хвилі виявиться в основному, якщо не повністю, заблоковано", – зазначила Інес Пастор-Маразуела, провідний автор дослідження з Амстердамського університету (Нідерланди).

З метою перевірити цю модель, команда астрономів об’єднала два радіотелескопу LOFAR і WSRT в одну мережу таким чином, щоб вони могли одночасно вивчати FRB 20180916B на двох різних довжинах хвиль (21 сантиметр і 3 метри). Обидва інструменти записували «радіофільми» з тисячами кадрів в секунду, а суперкомп’ютер з машинним навчанням фіксував швидкі радіосплесків від джерела.

"Після того, як ми проаналізували дані й порівняли їх, ми були дуже здивовані. Пропоновані моделі для пояснення періодів FRB 20180916B пророкують, що сплески повинні мати тільки коротку довжину хвилі, або тривати в ній набагато довше. Але в спостереженнях ми фіксували спочатку два дні сигнали з короткою довжиною хвилі, а потім три дні з довгою. Це дозволило виключити первісну ідею з подвійною системою і зробити висновок, що джерелом FRB 20180916B може бути лише ізольований повільно обертальний магнітар", – пояснила Інес Пастор-Маразуела.

Це відкриття важливе, бо воно означає, що довгохвильове радіовипромінювання може проникати через оточення джерела швидкого радіосплеску і є додатковим інструментом при пошуку невловних «відсутніх» баріонів матерії у Всесвіті.