Открит е странен нов сигнал от другата страна на бездната на времето и пространството.

Повтарящ се източник на бързи радиоимпулси или FRB (fast radio burst), открит миналата година, е регистриран да изригва внушителните 1863 избухвания в продължение на 82 часа, на фона на общо 91 часа наблюдение.

Това хиперактивно поведение е позволило на учените да определят не само галактиката, в която се намира източникът, и нейното разстояние от нас, но и какво представлява източникът.

Обектът, наречен FRB 20201124A, е открит с петстотинметровия сферичен радиотелескоп с апертура (Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope - FAST) в Китай и е описан в нова статия, ръководена от астронома Хън Сю (Heng Xu) от Пекинския университет в Китай.

Досега повечето доказателства сочат, че източник на подобни FRB емисии е магнетар - неутронна звезда с изключително силно магнитно поле.

Ако FRB 20201124A наистина е от един от тези странни космически чудовища, той представлява необичаен екземпляр.

"Тези наблюдения ни връщат на чертожната дъска", коментира астрофизикът Бин Джан (Bing Zhang) от Университета на Невада, Лас Вегас.

"Ясно е, че FRB са по-загадъчни от това, което сме си представяли. Необходими са повече кампании за наблюдение на много вълни, за да се разкрие допълнително природата на тези обекти."

Бързите радиоимпулси озадачават астрономите, откакто са открити за първи път преди 15 години в архивни данни от 2001 г.: внезапен взрив на невероятно мощно радиоизлъчване, продължаващ само един миг от времето.

Оттогава насам са открити още много други: радиовълнови изблици с продължителност милисекунди, които за този миг изхвърлят енергия колкото 500 милиона Слънца.

Повечето от тях са избухнали само веднъж, което ги прави трудни за изучаване. Малка част от тях са били засечени повторно, което е помогнало на учените поне да ги проследят до галактиките-домакини.

След това, през 2020 г., е постигнат пробив. За пръв път в Млечния път е засечен бърз радиоимпулс - което кара астрофизиците да проследят явлението до активността на магнетарите.

Този последен необичаен пример за FRB е още един пример за рядко срещано повтарящо се явление. За по-малко от два месеца наблюдение FRB 20201124A предоставя на астрономите най-голямата извадка от данни за бързи радиоимпулси с поляризация в сравнение с всеки друг източник на FRB.

Поляризацията представлява насочеността на светлинните вълни в триизмерното пространство. Като изследват колко се е променила тази ориентация, откакто светлината е напуснала източника си, учените могат да разберат средата, през която е преминала. Силната поляризация предполага например силна магнитна среда.

Въз основа на богатите данни, предоставени от FRB 20201124A, астрономите успяват да заключат, че източникът е магнетар.

Но имало и нещо странно. Начинът, по който поляризацията се променя с течение на времето, подсказва, че силата на магнитното поле и плътността на частиците около магнетара се колебаят.

"Прилича на заснемане на филм за околностите на FRB източник, а нашият филм разкрива сложна, динамично развиваща се, намагнетизирана среда, каквато никога преди не сме си представяли", обяснява Джан.

"Такава среда не предполага непременно изолиран магнетар. Възможно е в близост до FRB изтоника да има нещо друго, вероятно негов спътник."

Данните показват, че този спътник би могъл да бъде гореща, синя звезда от тип Be, които често се срещат в двойни системи с неутронни звезди. Доказателствата за това са изложени в отделна статия, ръководена от астронома Файин Уан (Fayin Wang) от Университета в Нанкин, Китай.

Но има и нещо друго странно.

Като вид неутронна звезда, магнетарите представляват разрушени ядра на масивни звезди, които, след като са изчерпали горивото си и външното налягане, се свиват от собствената си гравитация.

Такива звезди бързо изгарят горивото си и имат кратък живот, като при колапса на ядрото изхвърлят външния си материал в свръхнова.

Тъй като животът им е толкова кратък, се смята, че тези млади магнетари се намират в региони, където все още се формират звезди. Звездите изживяват краткия си живот и умират, създавайки още облаци от материал, от които се раждат нови звезди. Това е един красив космически кръговрат на живота.

_{Кредит: NASA}

Но FRB 20201124A е открит в галактика, която много прилича на Млечния път. Там, както в нашата галактика, не се случва много формиране на звезди, така че не би трябвало да има и бейби бум на звезди в близост до необичайния FRB.

FRB 20201124A обаче не е единственият източник на FRB, който е открит в галактика, относително лишена от звездообразуване.

Нарастващият брой предполага, че може би има някаква важна информация, която липсва, някаква дупка в познанията ни за FRB магнетарите, как се образуват и местата, в които се намират.

Но определянето на характеристиките на източника означава, че има ново място, където да се търсят отговори. Работата на Уан и колегите му предполага, че двойните звезди от типа неутронна звезда тип Be могат да бъдат едно от най-добрите места за търсене на сигнали, подобни на бързите радиоимпулси.

Справка: Wang, F.Y., Zhang, G.Q., Dai, Z.G. et al. Repeating fast radio burst 20201124A originates from a magnetar/Be star binary. Nat Commun 13, 4382 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-31923-y 

Източник: A New FRB Signal Has Buzzed Nearly 2,000 Times in Just Two Months, Raising a Mystery, ScienceAlert