Исследование размещено на обложке журнала Nature от 11 января.«Крик» представляет собой всплески, а «скручивание» описывает физическое явление, называемое вращением Фарадея, которое происходит, когда радиоволны проходят через намагниченную плазму, объяснил Джеймс Кордес, профессор астрономии Джорджа Фельдштейна в Корнельском университете. Измерение скручивания дает дополнительную научную информацию о происхождении FRB 121102.
Данные были получены из обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико и подтверждены обсерваторией Грин-Бэнк в Западной Вирджинии.«Это дистанционное зондирование с расстояния 3 миллиардов световых лет. Эти новые измерения позволяют нам гораздо более точно определить непосредственное окружение источника», — сказал Кордес.
Когда радиоволны проходят через намагниченную плазму, направление поляризации на разных радиочастотах "искажается" фарадеевским вращением.Радиовсплески от FRB 121102 закручиваются до такой степени — более чем в 500 раз больше, чем любой другой быстрый радиовсплеск, наблюдаемый на сегодняшний день, — что астрономы пришли к выводу, что всплески должны проходить через сильное магнитное поле в плотной плазме, что заставило ученых поверить в то, что молодые Источником вспышек FRB 121102 может быть массивная черная дыра в ее собственной галактике или молодая нейтронная звезда, находящаяся в колыбели мощной туманности или остатка сверхновой.«Мы оцениваем магнитное поле и плотность газа вокруг источника взрыва, и мы можем связать их, например, с моделью, включающей молодой магнетар — нейтронную звезду с особенно большим магнитным полем — с центральным двигателем, который производит — сказал Кордес.
Радиоисточник и его окружение уникальны, что указывает на новый тип объекта, который ранее не наблюдался.Подобно огромному подслушивающему уху в глубоких небесах, обсерватория Аресибо — крупнейший на Земле радиотелескоп с одной апертурой, настроенный на обнаружение пульсаров и кратковременных источников, а также на наблюдение за всем, от галактик до объектов Солнечной системы. Ураган «Мария» повредил его в сентябре, но обсерватория восстанавливается и продолжает собирать научные данные.
Лаура Спитлер обнаружила FRB 121102 в 2014 году в качестве постдокторского исследователя, когда она проанализировала данные 2012 года из Аресибо, полученные в ходе исследования Pulsar Arecibo L-Band Feed Array, которое ищет пульсары и кратковременные источники. Спитлер обнаружил загадочную вспышку, которая длилась три тысячных секунды. Сейчас она работает докторантом в Радиоастрономическом институте Макса Планка в Бонне, Германия.В прошлом году исследователи из Корнелла и группа астрономов со всего мира обнаружили космологический источник этой спорадически повторяющейся быстрой радиовспышки длительностью в несколько миллисекунд.
Текущая работа основывается на этих результатах.«Еще несколько лет назад быстрые радиовсплески были новым явлением, не имевшим общепринятого объяснения», — сказал Шами Чаттерджи, старший научный сотрудник по астрономии в Корнелле. «Новые явления вызывают восторг у ученых. Это похоже на свежий рыхлый снег на горнолыжном склоне», — сказал Чаттерджи.
По словам Кордеса, FRB 121102 производит колоссальную энергию, которую могут обнаружить земные ученые. Во вспышке длительностью менее миллисекунды этот источник вспышки излучает достаточно энергии, чтобы равняться солнечной энергии в течение всего дня.«Это экзотика. Если бы у нас был один из них на другой стороне нашей собственной галактики — Млечный Путь — он нарушил бы работу радио здесь, на Земле, и мы бы заметили, поскольку это привело бы к насыщению уровней сигнала на наших смартфонах. ," он сказал. «Что бы там ни происходило, это страшно.
Мы бы не хотели быть там».Ведущий автор статьи «Экстремальная магнито-ионная среда, связанная с источником быстрых радиопомех FRB 121102» — Даниэле Мичилли, а старший автор — Джейсон Хесселс, оба из Амстердамского университета и Нидерландского института радиоастрономии.Среди других авторов, связанных с Корнеллом, — Роберт Уортон, Институт радиоастрономии Макса Планка; Елизавета А.К.
Адамс, Нидерландский институт радиоастрономии; Джо Лацио, Лаборатория реактивного движения; Маура Маклафлин, Университет Западной Вирджинии; и бывшие научные сотрудники Корнелла Дана Уитлоу и Эндрю Сеймур из Аресибо. Национальный научный фонд поддержал исследование этой статьи.