Быстрые радиовсплески (FRB) — странные события. Они могут длиться всего миллисекунды, но за это время способны затмить целую галактику. Некоторые FRB являются повторителями, то есть они могут возникать более одного раза из одного и того же места, в то время как другие, похоже, происходят только один раз. Мы до сих пор не совсем уверены в том, что их вызывает, и даже если эти два типа имеют одну и ту же причину. Но благодаря сотрудничеству наблюдений наземных радиотелескопов и космических рентгеновских обсерваторий мы начинаем понимать FRB.
Большинство FRB происходят далеко за пределами нашей галактики, поэтому, хотя мы можем точно определить их местоположение, трудно наблюдать какие-либо подробности об их причине. Затем в 2020 году мы наблюдали быстрый радиовсплеск в нашей галактике. Последующие наблюдения показали, что оно возникло в районе сильно намагниченной нейтронной звезды, известной как магнетар. Это привело к идее, что магнетары были источником FRB, возможно, посредством магнитных вспышек, подобных солнечным вспышкам. Но магнетары и звезды, подобные Солнцу, сильно отличаются. До сих пор было неясно, как магнетар мог так быстро высвободить такое огромное количество энергии, даже несмотря на свои мощные магнитные поля. Новое исследование предполагает, что вращение магнетара играет ключевую роль.
Исследование сосредоточено на магнетаре FRB 2020 года. Известная как SGR 1935+2154, она является одновременно магнетаром и пульсаром. Это означает, что при вращении он издает обычный радиопоп. Пульсары невероятно регулярны и используются как своего рода космические часы для всего: от изучения гравитационных волн до гипотетической навигации по галактике. Но со временем вращение пульсара замедляется, поскольку энергия вращения рассеивается благодаря его магнитному полю. Наблюдая за такой скоростью распада, астрономы смогут лучше понять структуру нейтронных звезд и магнетаров.
Но иногда скорость вращения внезапно меняется. Это называется глюком, если вращение внезапно ускоряется, и антиглюком, если оно внезапно замедляется. Считается, что эти сбои возникают, когда в нейтронной звезде происходит какое-то внезапное структурное изменение, например, звездное землетрясение.
В 2022 году космический корабль НАСА «Ядерная спектроскопическая телескопическая матрица» (NUSTAR) и «Исследователь внутреннего состава нейтронной звезды» (NICER) на международной космической станции наблюдали еще один быстрый радиовсплеск от SGR 1935+2154. Вместе они располагали рентгеновскими данными о магнетаре до, во время и после взрыва. Затем команда проанализировала радионаблюдения за то же время и обнаружила падение скорости вращения пульсара во время вспышки. Это подразумевает связь между вращением и взрывом.
В целом команда наблюдала трепетание рентгеновского излучения от SGR 1935+2154 незадолго до вспышки, затем сбой во вращении, сам взрыв и возвращение к обычной скорости вращения. Это всего лишь одно наблюдение, но похоже, что магнетар имел магнитную энергию, готовую высвободить ее еще до вспышки, и сдвиг вращения создал условия, необходимые для генерации FRB.
Ссылка: Ху, Чин-Пин и др. «Быстрые изменения вращения вокруг быстрого радиовсплеска магнетара». Природа 626 (2024): 500-504.
