Объясните природу быстрых радиовсплесков

Соединив два крупнейших радиотелескопа в мире, астрономы обнаружили, что простые двойные ветры не могут в конце концов вызвать сбивающую с толку периодичность быстрых радиовсплесков. Взрывы могут исходить от сильно намагниченной и изолированной нейтронной звезды. Открытия радио также показывают, что быстрые радиовсплески, одни из самых энергичных событий во Вселенной, лишены скрытой материи. Эта прозрачность увеличивает его важность для космологии. Результаты отображаются в формате. закаливать природу На этой неделе.

радио цвета

Использовать «радио Цвета »привели к прорыву. оптический светЦвета — это то, как глаз отличает каждый длина волны. Радуга переходит от синего оптического света с более короткой длиной волны к красному оптическому свету с большей длиной волны. Но электромагнитное излучение, которое человеческий глаз не может видеть, потому что длина волны слишком длинная или слишком короткая, также реально. Астрономы называют это «ультрафиолетовым светом» или «радиосветом». Радужный радиосвет простирается за пределы видимого нами красного края. Та же самая радуга радио идет от «синего» коротковолнового радио к «красному» длинноволновому радио. Длины радиоволн в миллион раз длиннее, чем длины волн оптического синего и красного, но в основном это просто «цвета»: радиоцветы.

Группа астрономов изучила быстрый радиовсплеск на двух длинах радиоволн — одна более синяя, а другая более красная — одновременно. Быстрые радиовсплески — одни из самых ярких вспышек в радио небе, но они испускаются за пределами нашего человеческого зрения. Это длится всего около 1/1000 секунды. Мощность, необходимая для формирования быстрых радиоволн, должна быть чрезвычайно высокой. Однако его точная природа неизвестна. Некоторые быстрые радиопакеты повторяются, и в случае FRB 20180916B этот повтор является циклическим. Эта периодичность привела к серии моделей, в которых быстрые радиовсплески исходят от пары звезд, вращающихся вокруг друг друга. Двойная орбита и звездный ветер Затем создайте журнал. «Ожидалось, что сильный звездный ветер, исходящий от спутника быстрого источника радиоизлучения, позволит большей части коротковолнового синего радиосвета выйти из системы. Но более красное длинноволновое радио должно быть больше или даже полностью заглушено , — говорит Инес Пастор-Марасуэла (Амстердамский университет и Астрон), первый автор публикации.

Объедините Вестерборк и ЛОФАР

Чтобы проверить эту модель, астрономическая группа объединила LOFAR и обновленные телескопы Вестерборка. Таким образом, они могут изучать FRB 20180916B одновременно с двумя радиокрасками. Вестерборк наблюдал самую синюю длину волны 21 см, а LOFAR наблюдал более красную длину волны, которая составляет 3 м. Оба телескопа записывали радиопленки со скоростью тысячи кадров в секунду. Суперкомпьютер на основе машинного обучения обнаружил стремительные взрывы. «После того, как мы проанализировали данные и сравнили два радиоцвета, мы были очень удивлены», — говорит Пастер Марасуэла. «Текущие бинарные модели ветра предсказывают, что всплески должны светиться только синим цветом или, по крайней мере, длиться дольше. Но мы видели два дня более голубых радиовсплесков, а затем три дня более красных радиовсплесков. Сейчас мы исключаем оригинальные модели — что-то должно произойти. еще «.

Быстрое обнаружение всплесков радиосигнала было первым в истории с LOFAR. До этого никого из них не видели на волнах длиннее 1 метра. Доктор Йогеш Маан из ASTRON первым обратил внимание на взрывы на LOFAR: «Было приятно обнаружить, что быстрые радиовсплески светят на таких длинных волнах. После обработки огромных объемов данных мне сначала было трудно поверить в это, хотя открытие было убедительным. Вскоре появилось больше всплесков ». Это открытие важно, потому что оно означает, что длинноволновое красное радиоизлучение может выходить из окружающей среды вокруг источника быстрого радиовсплеска. «Тот факт, что некоторые из быстрых радиовсплесков живут в чистой окружающей среде, относительно не загороженной какой-либо плотной электронной дымкой в ​​родительской галактике, очень интересен», — говорит соавтор доктор Лиам Коннор (Университет Амстердама / Astron). «Такие голые быстрые радиовсплески позволят нам выследить неуловимую, до сих пор не учтенную барионную материю во Вселенной».

магнитный

Телескоп LOFAR и система Apertif в Вестерборке сами по себе огромны, но прорыв был сделан потому, что команда напрямую соединила их, как если бы они были одним целым. «Мы создали в Вестерборке систему машинного обучения в реальном времени, которая предупреждает LOFAR о взрыве», — говорит ведущий исследователь доктор Джоэри ван Леувен (ASTRON / U. Амстердам), но мы не наблюдали одновременных партий LOFAR. Во-первых, мы думали, что дымка вокруг быстрых радиовсплесков скрывает все более красные всплески, но, что удивительно, когда синие всплески прекратились, красные всплески все же появились. Именно тогда мы поняли, что простые бинарные модели ветра остались в стороне. Быстрые радиовсплески обнажены и могут создаваться магнитами «.

Этот магнетизм нейтронные звезды, имеет гораздо более высокую плотность, чем свинец, а также обладает сильными магнитными свойствами. Их магнитные поля во много раз сильнее, чем самые сильные магниты в любой лаборатории Земли. «Изолированный, медленно вращающийся магнитар лучше объясняет обнаруженное нами поведение», — говорит Пастер Марасуэла. «Это как быть детективом — вы немного сузили наши записи Радио взрыв Модели могут работать.

Представлено АСТРОН