Обнаружен источник самых загадочных сигналов из космоса

Быстрые радиовсплески (Fast Radio Bursts) будоражили умы ученых последнее десятилетие, поскольку они являются одной из самых интригующих загадок в астрофизике. FRB являются чрезвычайно мощными радиосигналами из дальнего космоса, находящиеся на расстоянии миллионов световых лет от Земли. Особенность их в том, что они за долю секунды испускают колоссальное количество энергии, сопоставимое с 500 миллионами Солнц. Их трудно изучать из-за их внезапности и непостоянства. Но ученые смогли приоткрыть завесу тайн этих загадочных сигналов.

Недавно построенный радиотелескоп наблюдал за тихим небом над Британской Колумбией. Одной из обязанностей телескопа был поиск быстрых радиовсплесков. Канадский эксперимент по картированию интенсивности водорода, или CHIME, уже обнаружил сотни быстрых радиовсплесков с момента его подключения к сети в июле 2018 года. Однако 28 апреля 2020 года произошла самая мощная вспышка быстрого радиовсплеска. Член команды CHIME из Университета Торонто Пол Шольц сказал, что полученный сигнал был настолько мощным, что "телескоп засветился, как рождественская елка".

Шольц и его коллеги быстро установили, что вспышка была сопоставима с внегалактическими быстрыми радиовсплесками, и что источник должен быть где-то поблизости. Вспышка возникла в той части неба, где в Млечном Пути ранее некий изученный объект испускал рентгеновские лучи. Если местоположение подтвердится, то можно выяснить истинный источник радиовсплесков. Координаты совпали! Их источником оказалось сверхплотное, быстро вращающееся и сильно намагниченное звездное ядро, называемое магнитаром. Таким образом загадка, откуда происходят быстрые радиовсплески, оказалась раскрытой.

Астрономы выдвинули около 50 отдельных теорий, чтобы объяснить причину быстрых радиовсплесков. Идеи включали множество странных сценариев, включающих испарение черных дыр, разрыв космических струн и даже экзотические, вроде силовых установок космических кораблей инопланетных цивилизаций.

Однако с увеличением числа обнаружений ученые стали отдавать предпочтение одному объяснению над остальными: магнитарам. Например, волны быстрого радиовсплеска сильно поляризованы, что говорит о том, что они формируются из сильного магнитного поля. Их короткая продолжительность подразумевает, что они происходят от относительно небольшого астрофизического объекта, но они должны подпитываться от значительного резервуара энергии. Скептики, однако, утверждали, что, если магнитары были источником, мы должны видеть быстрые радиовсплески в нашей собственной галактике, где они существуют в достаточном количестве. В результате теория подтвердилась.

"В некотором смысле, это большое облегчение для науки. Это значит, что наши многолетние исследования были не напрасны и теория о магнитарах была верна", – прокомментировал открытие Брайан Метцгер, астрофизик из Колумбийского университета.

Открытие позволяет использовать быстрые радиовсплески для идентификации магнитаров в глубокой Вселенной, что позволяет ученым провести перепись этих экстремальных объектов и лучше объяснить их происхождение. В теории, магнитары образуются в результате ярких взрывов сверхновых. Однако такие мощные выбросы энергии может указывать на более экзотические способы формирования магнитаров, таких как столкновение двух нейтронных звезд.