Время от времени астрономы обнаруживают странный вид радиосигнала. Настолько мощный, что может затмить галактику, но длится всего миллисекунды. Они известны как быстрые радиовсплески (FRB). Когда их впервые обнаружили пару десятилетий назад, мы понятия не имели, что может их вызвать. Мы даже не были уверены, имели ли они астрономическое происхождение. ФРБ были настолько локализованы и недолговечны, что собрать данные о них было сложно. Но с помощью широкоугольных радиотелескопов, таких как CHIME, мы теперь можем регулярно наблюдать FRB и иметь довольно хорошее представление об их источнике: магнетарах.
Магнетары — нейтронные звезды с чрезвычайно мощными магнитными полями. Теперь, когда мы можем локализовать FRB, мы смогли сопоставить некоторые из них с областью нейтронной звезды. Хотя большинство FRB происходит в далеких галактиках, в 2020 году мы наблюдали один в Млечном Пути. Источником магнетара также оказался пульсар, и астрономы смогли показать, что FRB [correlated with a glitch in the pulsar’s rotation,](подтверждая таким образом источник. Итак, мы вполне уверены, что FRB вызваны нейтронными звездами, но мы все еще не уверены в точном механизме.
Одна из популярных идей заключается в том, что быстрые радиовсплески вызваны магнитными перестройками. Именно это приводит к вспышкам на Солнце. Со временем линии магнитного поля Солнца могут искривляться до тех пор, пока они не перестроятся, высвобождая энергию. Если аналогичный эффект произойдет на магнетарах, результирующий щелчок будет намного быстрее и мощнее. Одна из трудностей этой идеи заключается в том, что FRB настолько недолговечны, что они почти слишком быстры, чтобы линии магнитного поля могли перестроиться. Поэтому астрономы продолжают искать новые идеи, и одна из недавно предложенных идей утверждает, что они вызваны ударными событиями.
Столкновения уже давно известны как источник событий высокой энергии. Например, некоторые сверхновые возникают в результате столкновений нейтронных звезд. Мы также знаем, что кометы и астероиды иногда сталкиваются с Солнцем, поэтому мы ожидаем, что аналогичные удары произойдут и с нейтронными звездами. В этой новой работе авторы предполагают, что FRB возникают, когда межзвездное тело сталкивается с нейтронной звездой. Удар вызвал бы мощный электромагнитный взрыв. Чтобы поддержать свой аргумент, авторы рассмотрели распределение FRB по продолжительности. Время возникновения FRB соответствует распределению, аналогичному распределению тел Солнечной системы. Мало того, продолжительность FRB, похоже, соответствует гипотетической продолжительности события удара, основанной на размере объекта.
Хотя данные, похоже, подтверждают идею FRB, основанных на ударах, исследование не раскрывает всех загадок, окружающих эти мощные всплески. Мы знаем, например, что некоторые FRB являются повторителями, то есть они возникают несколько раз из одного и того же источника. Некоторые исследования показали, что повторяющиеся FRB являются квазипериодическими, что трудно объяснить случайными столкновениями. Вполне возможно, что повторяющиеся и неповторяющиеся FRB вызваны разными механизмами, хотя данные по этому поводу пока неубедительны.
Ссылка: Фам, Данг и др. «Быстрые радиовсплески и межзвездные объекты». Препринт arXiv arXiv:2411.09135 (2024).
