Впечатление художника о том, как меняется угол поляризованного света FRB при его движении в пространстве. Фото предоставлено: CHIME. Иллюстрация: Институт Данлэпа.
Согласно новому исследованию, проведенному астрономами из Университета Торонто, то, что ученые раньше думали о происхождении быстрых радиовсплесков (FRB), является лишь верхушкой айсберга. Тайны космических взрывов длительностью в миллисекунды раскрываются с помощью нового метода анализа данных канадского эксперимента по картированию интенсивности водорода (CHIME).
В исследовании, опубликованном в Astrophysical Journal, подробно описаны свойства поляризованного света от 128 неповторяющихся FRB — источников, которые до сих пор произвели только один всплеск. Она приходит к выводу, что они, по-видимому, происходят из галактик, подобных нашему Млечному Пути, которые имеют умеренную плотность и магнитные поля.
Предыдущие исследования FRB были сосредоточены на гораздо меньших выборках гиперактивных, повторяющихся источников, которые, напротив, возникают в плотной, чрезвычайно намагниченной среде. Лишь около 3 процентов известных FRB повторяются и происходят из источника, который с момента своего открытия произвел несколько извержений.
Большинство радиотелескопов могут обнаруживать только маленькие точки на небе, что облегчает фокусировку на повторяющихся FRB с известным положением. CHIME может контролировать чрезвычайно большую область неба, чтобы обнаружить как повторяющиеся, так и неповторяющиеся FRB.
«Это был первый взгляд на остальные 97 процентов», — говорит ведущий автор Аюш Панди, докторант Института астрономии и астрофизики Данлэпа и факультета астрономии и астрофизики Дэвида А. Данлэпа в Университете Торонто.
«Это позволяет нам переосмыслить наши представления о FRB и увидеть, чем могут отличаться повторяющиеся и неповторяющиеся FRB».
Впервые обнаруженные в 2007 году, FRB представляют собой чрезвычайно энергичные вспышки молний из отдаленных источников по всей Вселенной. Хотя с тех пор было каталогизировано более 1000 FRB, ученые до сих пор точно не знают, где и как они формируются. Они также задались вопросом, возникают ли повторяющиеся и неповторяющиеся FRB в схожих условиях.
«Это новый способ анализа данных, которые мы имеем о FRB. Вместо того, чтобы просто смотреть на то, насколько ярок что-то, мы также смотрим на угол колеблющихся электромагнитных волн света», — говорит Панди. «Это дает нам дополнительную информацию о том, как и где генерируется этот свет и через что он прошел на протяжении многих миллионов световых лет на своем пути к нам».
Весь свет движется в виде волн, которые мы интерпретируем как разные цвета в зависимости от длины гребней и впадин волн. Большая часть света во Вселенной распространяется на длинах волн, невидимых для человеческого глаза, включая свет от FRB. Однако радиотелескопы, такие как CHIME, могут.
Поляризованный свет состоит из волн, которые колеблются в плоскости — вертикальной, горизонтальной или под каким-либо другим промежуточным углом. Направление поляризации света от FRB меняется двумя способами: со временем и с цветом света. Эти изменения могут объяснить, как мог образоваться FRB и через какой тип материала он проходит на своем пути к Земле.
Изучая изменение направления поляризации при различных цветах света, мы можем сделать выводы о локальной плотности в точке возникновения FRB и силе присутствующего в нем магнетизма.
Чтобы определить, что такое FRB и как они формируются, ученым необходимо понять их местную среду. В этом исследовании делается вывод, что большинство неповторяющихся FRB несопоставимы с немногими повторяющимися источниками, изученными ранее. Это предполагает, что эта выборка представляет собой либо отдельную популяцию, либо развитые версии той же популяции, происходящие из менее экстремальной среды с более низкой частотой всплесков.
Сотрудничающие учреждения включают Институт Данлэпа в Университете Торонто, Калифорнийский университет Санта-Крус, Амстердамский университет и Университет Макгилла.
Проект CHIME осуществляется совместно Университетом Британской Колумбии, Университетом Макгилла, Университетом Торонто и Радиоастрофизической обсерваторией Доминиона при участии сотрудничающих учреждений со всей Северной Америки.
Он расположен в Радиоастрофизической обсерватории Доминиона, национальном астрономическом центре, управляемом Национальным исследовательским советом Канады, на традиционной, исконной и не уступленной территории народа силкс/оканаган.
Информация от: Университетом Торонто.
