[Photo provided to chinadaily.com.cn]
Международен изследователски екип, използващ петстотинметровия сферичен радиотелескоп с апертура на Китай, откри някои от най-силните доказателства досега, че поне някои бързи радиоизбухвания – мистериозни светкавици на радиоенергия от дълбокия космос – се произвеждат от компактни двойни звезди.
Откритието, публикувано в сп Наука в петък, идва от задълбочени наблюдения на повтарящ се бърз радиоизблик, известен като FRB 20220529. Това е първият път в световен мащаб, когато учените са уловили еволюционния процес на такъв изблик, помагайки за стесняване на отдавна обсъждания произход на тези кратки, но мощни космически сигнали.
Подобно на супер мълнията на Вселената, бързите радиоизбухвания са изключително ярки и преходни радио явления, продължаващи само няколко хилядни от секундата, но освобождаващи толкова енергия, колкото слънцето произвежда за цяла седмица.
Откакто първите бързи радиоизбухвания бяха открити през 2007 г., астрономите са открили хиляди от тях; но точната им причина остава неясна. Много учени подозират, че идват от изключително плътни звездни остатъци като неутронни звезди, но как те генерират изблиците – и дали го правят сами или със спътник – е открит въпрос.
Новото проучване, ръководено от астрономи от обсерваторията Пурпурна планина на Китайската академия на науките в Нанкин, провинция Дзянсу, използва FAST – най-големият радиотелескоп с една чиния в света – за наблюдение на FRB 20220529 за повече от две години от юни 2022 г. до август 2024 г.
Това, което привлече вниманието им, беше внезапна и драматична промяна в средата около източника.
Радиовълните могат да се усукват, докато преминават през облаци от заредени частици, свързани с магнитни полета, ефект, известен като въртене на Фарадей. Чрез измерване на степента на изкривяване на сигнала учените могат да направят извод през какъв материал са преминали радиовълните.
Учените установиха, че през по-голямата част от периода на наблюдение степента на усукване остава ниска и относително стабилна. След това, през декември 2023 г., той се повиши рязко – увеличавайки се с около 20 пъти в сравнение с нормалните вариации – преди постепенно да се върне към обичайното си ниво през следващите две седмици.
„Това е първият път, когато сме виждали толкова ясен „кок и възстановяване“ в магнитната среда на бърз радиоизбухване“, каза Wu Xuefeng, съответен автор на изследването и изследовател в Purple Mountain Observatory.
Ву каза, че най-вероятното обяснение е, че плътен облак от магнетизирана плазма – горещ, зареден газ – е преминал за кратко между източника на избухване и Земята. Екипът сравни събитието с изхвърляне на слънчева коронална маса, когато Слънцето яростно изхвърля огромни облаци плазма, които могат да нарушат пространството близо до Земята.
Такова явление е трудно да се обясни, ако избухването идва от самотна неутронна звезда. Вместо това има смисъл, каза Ву, ако източникът е част от двоична система, където компактен обект като неутронна звезда или магнетар обикаля около другарска звезда.
Насилствените дейности от придружаващата звезда или геометрията на самата орбита могат да изпратят плазмени облаци през линията на видимост, временно променяйки радиосигнала. Трябва да се отбележи, че интензивните изхвърляния на коронална маса се считат за най-правдоподобното обяснение, подкрепено от моделни фитинги към данните от наблюденията.
Следователно проучването предоставя най-силните преки доказателства досега, че някои повтарящи се бързи радиоизбухвания произхождат от компактни двоични системи.
Дънкан Лоримър, професор по физика и астрономия в университета на Западна Вирджиния, който пръв откри бързите радиоизблици през 2007 г., каза: „Това е невероятен резултат и е доказателство за силата на FAST в Китай да прави тези мониторингови наблюдения.“
„Вземайки съоръжения като FAST, свързвайки ги с инструменти за проучване като канадския експеримент за картографиране на водородния интензитет, който първоначално откри този конкретен повтарящ се бърз радиоизблик – ние продължаваме да трансформираме познанията си за тези удивителни обекти“, каза Лоримър.
FRB 20220529 е сравнително слаб източник, разположен в дисковидна галактика на около 2,9 милиарда светлинни години от Земята. Въпреки че повечето от неговите сигнали са твърде слаби, за да бъдат открити от други телескопи, изключителната чувствителност на FAST, съчетана с персонализирани техники за обработка на данни, направи възможно проследяването на промените в детайли.
FAST, който започна пълна дейност през 2020 г., се превърна в основен инструмент за изучаване на пулсари, бързи радиоизбухвания и структурата на Млечния път. Телескопът даде ключови резултати в области, вариращи от изследване на гравитационните вълни до картографиране на водороден газ в космоса, демонстрирайки основните силни страни на независимо проектираното съоръжение на Китай, от независим контрол на ключови технологии до водещи научни резултати.
Sun Jinghai, старши инженер в Националната астрономическа обсерватория на Китайската академия на науките, каза: „Сега Китай планира основно надграждане на FAST, добавяйки десетки антени със средна апертура около основната чиния, за да формира единствената в света смесена синтетична апертурна решетка, центрирана върху гигантски радиотелескоп с една чиния.“
„Тази надстройка ще им позволи да определят източниците на бързи радиоизбухвания с много по-голяма прецизност“, каза Сън, добавяйки, че учените се надяват, че непрекъснатите наблюдения в крайна сметка ще разрешат един от най-големите пъзели на астрономията: какво точно произвежда бързи радиоизбухвания и защо някои от тях продължават да се повтарят.
Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта