Радиотелескоп CHIME обнаружил необычный сигнал из галактики, находящейся от нас на миллиарды световых лет. Сигнал вспыхивает с большой скоростью, как «сердцебиение», и является самым длинным из зарегистрированных ранее.
Радиовсплески большой мощности, исходящие из далеких галактик и обычно связанные со звездными катастрофами, называют быстрыми радиовсплесками (FRB). Обычно они короткие — не более нескольких миллисекунд — и не повторяются. Но недавно в Канаде радиотелескоп CHIME обнаружил необычный сигнал: постоянный радиосигнал из галактики, находящейся на расстоянии многих световых лет. Этот сигнал вспыхивает с удивительной регулярностью.
Учёные Массачусетского технологического института, проводившие наблюдения, назвали сигнал FRB 20191221A. Сейчас это самый продолжительный FRB с наиболее чёткой периодической структурой, найденный до настоящего времени. Этот новый сигнал сохраняется до трёх секунд, что примерно в тысячу раз дольше обычного FRB. В этом временном интервале команда обнаружила всплески радиоволн, повторяющиеся каждые 0,2 секунды в чётком периодическом режиме, похожем на настоящее космическое сердцебиение.
С 2007 года в космосе обнаружено сотни радиовсплесков, подобных первому FRB. Самый последний — Канадский эксперимент по картированию интенсивности водорода (CHIME) — это интерферометрический радиотелескоп с четырьмя большими параболическими рефлекторами. Он находится в Радиоастрофизической обсерватории Доминиона в Британской Колумбии, Канада, и непрерывно следит за небом во время вращения Земли. Его задача — регистрировать радиоволны, испускаемые водородом на ранних этапах развития Вселенной.
С начала ведения астрономических наблюдений в 2018 году ЧИМЕ зарегистрировал сотни быстро мигающих радиосигналов (FRB) с различных точек Вселенной.
21 декабря 2019 года CHIME обнаружил сигнал, который может быть очень необычным. Он излучает регулярные радиоволны: всплески, повторяющиеся каждые 16 дней, состоящие из четырехдневных циклов. Длительность каждого пика приблизительно три секунды, что указывает на периодический характер активности с необычайно точными интервалами.
Источник сигнала располагается в отдаленной галактике, миллиарды световых лет от Земли. Названию источника пока не суждено быть открытым. Астрономы предполагают, что сигналом может являться излучение пульсара или магнетара — двух разновидностей нейтронных звезд. Известно, что коллапсировавшие ядра звезд-гигантов, обладающие огромной плотностью и быстро вращаясь, испускают периодические сигналы: во время вращения они производят излучение, напоминающее маяки.
Где происходит происхождение этого ритмичного сигнала?
Изучая сигнал, учёные Массачусетского технологического института нашли сходство с излучениями радиопульсаров и магнетаров в нашей галактике. Главное отличие состоит в том, что FRB 20191221A кажется более чем в миллион раз ярче.
Даниэле Мичилли, постдокторант Института астрофизики и космических исследований имени Кавли Массачусетского технологического института, утверждает, что яркие вспышки могут происходить от далекого радиопульсара или магнетара, обычно теряющего яркость при вращении.
По неизвестной причине данный объект выбросил серию ярких вспышек в редкое трехсекундное окно, которое CHIME удачно зафиксировал.
CHIME обнаружил множество FRB с разными характеристиками. Некоторые из них находятся внутри очень турбулентных облаков, а другие, предположительно, существуют в чистой среде. Согласно свойствам этого нового сигнала, вокруг источника находится облако плазмы, которое должно быть чрезвычайно турбулентным.
Команда MIT надеется обнаружить другие периодические сигналы от этого источника.
Это поможет уточнить наше понимание его природы и нейтронных звезд в целом. Частота всплесков и её изменение по мере удаления источника от Земли могут быть использованы для измерения скорости расширения Вселенной.
Новые телескопы позволят находить тысячи FRB ежемесячно, повышая вероятность обнаружения других периодических сигналов, подобных тому, который зафиксировал CHIME. Это даст возможность выяснить причину такого экстремального сигнала, которого ещё не наблюдали ранее.