astro.wikisort.org - Наука

Бы́стрые радиовспле́ски, от англ. Fast Radio Bursts (FRB) — регистрируемые радиотелескопами единичные радиоимпульсы длительностью несколько миллисекунд неизвестной природы. Типичная энергия всплесков, в предположении изотропности излучения, эквивалентна выбросу в космическое пространство энергии, испускаемой Солнцем в течение нескольких дней[2].

Открытие

Впервые и абсолютно случайно быстрый радиовсплеск был обнаружен в феврале 2007 года. Группа Дункана Лоримера (англ. Duncan R. Lorimer), профессора Университета Западной Вирджинии, в поисках сигналов пульсаров проводила обработку результатов наблюдений шестилетней давности австралийского 64-метрового радиотелескопа Паркса (англ. Parkes) Государственного объединения научных и прикладных исследований (CSIRO). Анализируя архивы, Дэвид Наркевич (англ. David Narkevic), аспирант Д. Лоримера, заметил необычный радиосигнал[3][4][5].

Сигнал был единичным, мощным, но очень коротким — несколько миллисекунд. Его проверка заняла около пяти лет[6]. Этот первый зарегистрированный всплеск (FRB 010724) иногда называют по имени руководителя группы первооткрывателей — всплеск Лоримера (англ. Lorimer burst).

Проанализировав архивы радиоастрономических наблюдений, Дункан Лоример и ряд исследователей пришли к выводу, что обнаруженный быстрый радиовсплеск, с длительностью менее пяти миллисекунд и спектральной плотностью потока излучения в 30 (±10) янских, исходит из точки, расположенной в 3° от Малого Магелланова Облака, с расстояния не более чем примерно 1 гигапарсек (3 млрд световых лет; z=0,3). Тот факт, что за 90 часов последующих наблюдений никаких новых событий не было выявлено, свидетельствовал, что это был исключительно редкий случай, подобный, например, вспышке сверхновой звезды[3].

Наблюдения

Несмотря на то, что «всплеск Лоримера» посчитали исключительно редким случаем — по предположениям группы Д. Лоримера, за пределами Млечного пути ежедневно могут случаться свыше сотни подобных событий[3] (в наблюдаемой части Вселенной — несколько тысяч таких событий в сутки).

Одним из способов обнаружения быстрых радиовсплесков может стать использование проектов типа SETI@home[7].

В 2010 году, впервые после 2007 года, было зафиксировано несколько радиовсплесков, подобных быстрым. Однако выяснилось, что они имеют земное происхождение. Как следствие, прошла волна критики в адрес группы Д. Лоримера[8][9].

Дальнейшие исследования позволили в 2013 году достоверно обнаружить четыре события приёма внегалактических быстрых радиовсплесков[6]. Наблюдения продолжатся с 2016 года на строящемся в Британской Колумбии радиотелескопе CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment). Он позволит сканировать более половины небосвода и на расчётных частотах обнаруживать ежесуточно десятки быстрых радиовсплесков.

В 2019 году международный коллектив учёных обнародовал информацию об источнике одиночного импульса FRB 180924 — он пришёл из галактики DES J214425.25-405400.81, находящейся на расстоянии 4 млрд св. лет лет от Солнца в созвездии Журавля[10].

В апреле 2020 года впервые был локализован источник быстрого радиовсплеска — им оказался магнетар в созвездии Лисички, находящийся в нашей галактике[11].

Повторяющиеся быстрые радиовсплески

В феврале 2016 года было объявлено об обнаружении источника одного из всплесков, зафиксированного ранее, 18 апреля 2015 года в 4:29 UTC, и получившего обозначение FRB 150418[12] — им оказалась эллиптическая галактика в созвездии Большого Пса[12], находящаяся от Земли на расстоянии 1,88 гигапарсека (экваториальные координаты: 07^ч 16^м 35^с −19° 00′ 40″[12]). Предположительно, импульс радиоизлучения возник в ходе столкновения двух нейтронных звёзд[13].

Первый в истории повторяющийся быстрый радиовсплеск, с устойчивым периодом активности 16 дней, — FRB 180916.J0158+65 — был обнаружен в конце 2010 года[14].

В 2018 году с помощью нейросети в записи с радиотелескопа удалось найти 72 новых быстрых радиовсплеска из источника FRB 121102.[15]

Существующие гипотезы

Единой, общепризнанной научной гипотезы образования быстрых радиовсплесков не существует. Обсуждаются следующие возможные варианты:

• Внегалактический источник, то есть радиовсплеск как следствие какого-то экзотического события, вроде слияния двух нейтронных звезд[16], «последнего вздоха» испаряющейся чёрной дыры, или блицара (события превращения тяжёлого пульсара в чёрную дыру)[3][5][17][18][19]. Также — магнетары: одна из теорий гласит, что радиовсплески есть следствие существования нейтронных звезд с исключительно мощными магнитными полями — магнетаров[20][21]; согласно этому тезису, быстрые радиовсплески могут возникать лишь в молодых карликовых галактиках, где находится множество якобы порождающих их магнетаров (однако в 2018 г. зафиксирован источник, который якобы приходил из галактики, схожей с нашей)[22]
• Галактический источник. В частности, по предположению Ави Лоэба (англ. Avi Loeb), профессора Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, быстрые радиовсплески излучаются некоторыми звёздами нашей галактики[23][24].
• Земной сигнал, производящийся техническими устройствами[25]. Было показано, что радиоимпульсы имеют дискретную меру дисперсии и приходят преимущественно в конце секунды по времени UT[9]. Эти свойства быстрых радиоимпульсов делают их очень похожими на так называемые перитоны^[en] (англ. Perytons), обнаруженные в 2010 году, но имеющие земное происхождение[9].
• Китайские специалисты во главе с Йонг-Фенг Хуангом из Нанкингского университета предпологают, что это явление результат постепенного разрушения планет[26].

Некоторые популярные СМИ не дают забыть о возможности того, что быстрые радиовсплески могут оказаться проявлением активности внеземных цивилизаций[27].

Происхождение части перитонов

В апреле 2015 года в архиве электронных препринтов arxiv.org появилась статья о природе перитонов^[en], типе быстрых радиоимпульсов, обнаруживаемых лишь на радиотелескопе «Паркс». Выяснилось, что почти все такие импульсы являются артефактами. Они наблюдались при определённых положениях радиотелескопа «Паркс» в момент нарушения правил эксплуатации одной из двух микроволновых печей на кухне для сотрудников и в помещении для посетителей, а именно — досрочного, до завершения работы, открытия дверцы[28]. Однако обнаруженное земное происхождение перитонов не позволяет приписать тот же источник остальным быстрым радиовсплескам.

См. также

• Сигнал «Wow!»
• Радиосигнал SHGb02+14a
• PSR B1919+21
• Блицар
• Магнетар
• Гамма-всплеск
• Странные радиокольца^[en]

Примечания

Ссылки

• Быстрое нечто. Разгадана тайна «инопланетных» сигналов из глубин Вселенной // Лента. Ру, 4 декабря 2015
• Алексей Левин. Новое о быстрых радиовсплесках // «Троицкий вариант — Наука» № 199 от 8.03.2016 — С. 1, 14.
• Ученые ищут разгадку самых странных сигналов из глубин Вселенной // РИА Новости, 12 июля 2019

---