Астрономам із Массачусетського технологічного інституту вдалося виявити швидкий радіосплеск і відстежити його джерело. Наукова стаття, що описує відкриття, була опублікована 1 січня в журналі Nature.
Швидкі радіосплески – непередбачувані та дуже короткі події довжиною в кілька мілісекунд. Кожен із них вивільняє енергію, що у багато разів перевищує кількість тієї, яку Сонце випромінює за кілька днів. Щодня на небі спалахують тисячі радіосплесків, але більшість із них походять із галактик за мільярди світлових років від Землі. Перший з таких був виявлений у 2007 році. Передбачається, що їхніми джерелами можуть бути компактні об’єкти, наприклад, чорні діри або нейтронні зірки.
Точні причини виникнення швидких радіосплесків досі не встановлені. Деякі моделі передбачають, що вони формуються безпосередньо з магнітосфери компактного об’єкта. Інші припускають, що їхнє джерело розташоване значно далі та пов’язане з ударною хвилею, що поширюється від центрального об’єкта.
У новій роботі дослідники зосередилися на вже відомому сплеску під назвою FRB 20221022A. Він був відкритий за допомогою масиву радіотелескопів CHIME і виходив із галактики на відстані близько 200 мільйонів світлових років від нас. Астрономи встановили його точне місцерозташування за допомогою нової методики, яка може бути застосована і до інших швидких радіосплесків.
Команда проаналізувала сцинтиляцію сплеску. Цей ефект виникає, коли світло від яскравого джерела проходить через інше середовище, таке як міжзоряний газ, і спостерігачеві здається, що об’єкт мерехтить. Чим джерело далі й менше, тим сильніше коливається його яскравість. Вчені припустили, що якщо вони визначать ступінь сцинтиляції, то зможуть обчислити розмір області, з якої виходить сплеск. Чим менша область, тим ближче сплеск до джерела, та тим більша ймовірність того, що він стався з магнітосфери об’єкта. З іншого боку, більша область підтвердить гіпотезу про ударну хвилю.
Відмінною особливістю вивченого радіосплеску було його сильно поляризоване світло. Воно наштовхнуло вчених на думку, що джерело випромінювання обертається, що раніше спостерігалося у пульсарів – нейтронних зірок з дуже потужним магнітним полем. Це дало змогу припустити, що сигнал міг виникнути в безпосередній близькості від джерела.
За оцінками, радіосплеск стався з дуже близького до нейтронної зірки регіону в радіусі не більше 10 тисяч кілометрів. Такий результат підтверджує гіпотезу виникнення швидких радіосплесків із магнітосфери компактних об’єктів. Якби сигнал виходив від ударної хвилі, дослідники очікували б виявити його на відстанях у десятки мільйонів кілометрів. Ба більше, в такому разі сцинтиляцію не було б видно.
Тепер учені планують застосувати свій метод для вивчення інших швидких радіосплесків: аналіз сцинтиляції може допомогти розібратися у фізичних механізмах, які призводять до цих подій.