Ще се изясни ли произхода на мистериозните радио-взривове?

Мистериозен повтарящ се радиосигнал от космоса, разкрит миналата година, стана петият бърз радио-взрив, който беше проследен обратно до галактиката от която идва.

Това е място различно от всички останали и астрономите трябва да преосмислят своите предишни предположения за това, как се генерират тези сигнали.

Произходът на този повтарящ се сигнал е спирална галактика, разположена на 500 милиона светлинни години от Земята, което я прави най-близкият известен източник на това, което ние наричаме бързи радио взривове или изблици (fast radio bursts – FRBs).

Тези FRB произлизат конкретно от регион, който се простира на седем светлинни години – регион, в който се образуват звезди.
„Местоположението на този обект е коренно различно от това на всички проучени по-рано FRB“, казва астрономът Кензи Нимо (Kenzie Nimmo) от Амстердамския университет в Нидерландия.

„Това размива разликите между повтарящи се и не повтарящи се бързи радио взривове. Възможно е FRB да се произвеждат на различни места във Вселената и просто да изискват някои специфични условия, за да бъдат видими.“

Бързите радио-взривове са сред най-странните мистерии на Вселената. Те са изключително кратки пикове на електромагнитното излъчване, открито от радиотелескопите, с продължителност не повече от няколко милисекунди. Но през това време те могат да отделят повече енергия от 500 милиона слънца.

Повечето от откритите до този момент бързи радио изблици се появяват само веднъж. Те са невъзможни за предсказване, което ги прави изключително трудни за проследяване – до момента само в три случая астрономите са успели да локализират галактиката от която идват.

През последните години обаче, все по-често се появяват FRB, които се повтарят без видим модел. Така, през 2017 г. учените успяха да открият произхода на един от тях.

След това, през миналата година учените обявиха, че експериментът CHIME в Канада е открил мащабни осем нови повтарящи се FRB, с което броят на известните повтарящи се радио-сигнали стана общо 10.

Един от тези нови повтарящи се сигнали, наречен FRB 180916.J0158 + 65 (FRB 180916 за кратко), астрономите вече са успели да проследят.
Международен екип от астрономи използва осем телескопа, за да извърши последващи наблюдения в посока FRB 180916. В течение на пет часа те откриват още четири радио-избухвания, което им позволява да влязат в източника на сигнала.

И той ги води до спирална галактика, наречена SDSS J015800.28 + 654253.0.

Първият повтарящ се бърз радио-сигнал, който се локализира, е FRB 121102. Установено е, че се излъчва от галактика джудже, бедна на метали на разстояние над 3 милиарда светлинни години, а сигналът е изкривен от нещо, наречено ефект на Фарадей, който се появява, когато електромагнитното излъчване взаимодейства с магнитно поле.

Това предполага, че FRB 121102 е произведен в екстремна среда, като район около свръхмасивна черна дупка в галактическия център. Интересното е, че сигналът също така изглежда близо до район образуващ звезда.

Трите други повтарящи се FRB, от друга страна, са открити в много по-конвенционални галактики, като само един от тях е излъчен близо до зона, образуваща звезда.

FRB 180916 не е толкова изкривен от ефекта на Фарадей, колкото FRB 121102, което показва, че местоположението му не е било в толкова силно магнитно поле, а той е открит доста далеч от галактическия център.

„Множеството радио-взривове, на които станахме свидетели при първия повтарящ се FRB, възникнаха от много конкретни и екстремни условия вътре в много малка галактика – джудже“, каза астрономът Бенито Маркоте от Института VLBI ERIC.

„Това откритие представлява първото парче от пъзела, но също така повдига и много нови въпроси, повече отколкото решава, като например дали има фундаментална разлика между повтарящите се и не повтарящите се FRB. Сега локализирахме втори повтарящ се FRB, което поставя под въпрос предишните ни идеи, какъв може да бъде източникът на тези радио-взривове. „

Възможните обяснения за представените до момента FRB включват неутронни звезди, черни дупки, пулсари с придружаващи звезди, имплозивни пулсари, тип звезди, наречена близари, имащи връзка с изблици на гама-лъчи (които сега знаем, че могат да бъдат причинени от сблъскване на неутронни звезди ) и магнетици, излъчващи гигантски пламъци.

Това ново проучване не отговори на горещия въпрос какво предизвиква радио-взривовете, но може да позволи да се изключи това, което не е причина за тях.

„С характеризирането на този източник, аргументът срещу пулсар-подобна емисия като първоначален източник на повтарящи се FRB набира сила и с голяма доза сигурност можем да го изключим“, казва Рамеш Каруппусами от Института за радиоастрономия „Макс Планк“ в Германия.

„Ние сме на прага на повече такива локализации, който ще дойдат в резултат от предстоящото включване в изследванията на по-нови и високотехнологични телескопи. Това най-накрая ще ни позволи да установим истинската същност на тези източници.“

Изследването е публикувано в списание Nature.