Быстрые радиовсплески
Что известно о быстрых радиовсплесках: открытие Лоримера, повторяющиеся источники, связь с магнетарами, определение расстояний и главные нерешённые вопросы.
Быстрый радиовсплеск (FRB, fast radio burst) — вспышка радиоизлучения длительностью от долей миллисекунды до нескольких миллисекунд. За такое мгновение источник выделяет огромную энергию. Почти все известные источники лежат за пределами нашей Галактики, на расстояниях в сотни миллионов и миллиарды световых лет.
История открытия
В 2007 году астрономы нашли необычную вспышку в архивных данных радиотелескопа Parkes в Австралии, снятых в 2001 году. Её называют всплеском Лоримера. Сначала её сочли необычной помехой, но вскоре нашли ещё. В 2013 году сообщили о нескольких таких событиях, и стало ясно, что это новое явление. Позже телескопы научились ловить всплески в реальном времени.
Что делает их загадкой
- Они короткие. Источник, излучающий за миллисекунды, не может быть больше нескольких сотен километров, иначе сигналы разных его частей размазались бы. Подходят компактные объекты: нейтронные звёзды или чёрные дыры.
- Они далеко. Излучение разных частот приходит с задержкой, потому что в газе между галактиками радиоволны низкой частоты идут медленнее. По этой «дисперсии» оценивают, сколько вещества лежит на пути, и значит — расстояние. Этим всплески полезны как зонды невидимой материи между галактиками.
- Одни вспыхивают один раз, другие повторяются. Первый повторяющийся источник — FRB 20121102A (открыт в 2012 году данными телескопа Аресибо), положение которого удалось определить точно: он находится в карликовой галактике на расстоянии около 2,5–3 млрд световых лет.
Связь с магнетарами
28 апреля 2020 года источник в нашей Галактике — магнетар SGR 1935+2154 («Нейтронные звёзды») — выдал короткий и очень яркий радиовсплеск, по свойствам близкий к далёким FRB, и одновременно рентгеновскую вспышку. Это показало, что хотя бы часть всплесков создают магнетары — нейтронные звёзды с экстремальными магнитными полями. Но самые мощные внегалактические вспышки пока ярче, чем может дать наш магнетар, поэтому вопрос не закрыт, и возможны разные источники.
Как их ловят
Главный «охотник» — канадский телескоп CHIME, неподвижный радиотелескоп в форме полуцилиндров, который видит почти всё северное небо каждый день и находит новые события несколькими в сутки. Его каталоги содержат сотни источников. Точное положение даёт интерферометрия: сети телескопов определяют родную галактику всплеска. По таким данным найдено, что FRB бывают и в старых, и в молодых галактиках («Радиоастрономия»).
Что остаётся неясным
Какие именно объекты их порождают, почему одни повторяются, а другие нет, и как формируется радиоизлучение. Всплески — один из самых быстро развивающихся разделов астрономии: каждый год приносит открытия, которые меняют картину.