У віддаленому Всесвіті виявили нові загадкові явища
Команда європейських, американських і австралійських астрономів заявила про відкриття явища нового типу — коротких сплесків радіовипромінювання, що приходять до нас, мабуть, з віддалених куточків Всесвіту.
Історія цього відкриття почалася більше десяти років тому. Тоді 24 липня 2001 року, на 64-метровому радіотелескопі, розташованому неподалік від австралійського міста Паркс, був зареєстрований короткий, довжиною менше 5 мілісекунд, потужний сплеск радіовипромінювання. Сплеск прийшов з боку Малого Магелланової Хмари — карликової галактики, супутника нашого Чумацького Шляху.
Сплеск був помічений ученими тільки шість років по тому — у 2007 році, під час додаткового перегляду архівних даних спостережень за попередні роки. З'ясувалося, що цей радіоімпульс, зареєстрований на довжині хвилі близько 21 сантиметри, мабуть, прийшов до нас з дуже далекої відстані — на це вказувала велика дисперсія (тут цей термін означає просторове розмиття або розповзання) складових його радіохвиль.
У космічному середовищі, хай не дуже щільною, але все ж не порожній, електромагнітні хвилі різної довжини поширюються з різними швидкостями. Тому якщо радіоімпульс повному обсязі монохроматічен (тобто складається з хвиль різної довжини, іспущенних одночасно), то в міру його подорожі по простору його довгохвильова частина буде потроху відставати від короткохвильової. І чим довше триває подорож імпульсу, тим більше це відставання. У цілому імпульс як би розмивається і розтягується в просторі.
Це явище, в принципі, дозволяє оцінювати відстані до деяких радіоджерел. Наприклад, до радиопульсаров — швидко обертаються нейтронних зірок, побачити з Землі як джерела імпульсного випромінювання. Вимірявши затримку між моментами приходу до спостерігача довгохвильової і короткохвильової частин імпульсу, ми можемо зробити висновок про те, яку відстань йому довелося подолати. Зрозуміло, для цього необхідно знати і властивості міжзоряного (або міжгалактичної) середовища, в якій він рухався, але ці знання у нас є з інших областей сучасної астрономії.
Так от, виміряна дисперсія сплеску 24 липня 2001 (названого сплеском Лорімера, на ім'я керівника групи першовідкривачів) показала, що він виник істотно далі кордонів нашої Галактики. Можливо, в тому ж Малій Магеллановій Хмарі.
Але це, мабуть, і все. Крім відстані, напрямки, інтенсивності і характерною довжини хвилі, ніякої іншої інформації про це одиничному подію у вчених не було. Тому дуже складно було робити якісь висновки про його природу. Проте протягом декількох років дослідники обговорювали кілька варіантів походження цього сплеску. У тому числі сонячне або навіть земне.
Тепер же в новій статті автори заявили про відкриття ще чотирьох подібних сплесків, зареєстрованих у 2011–2012 роках.
Вчені використовували для цього той же 64-метровий австралійський радіотелескоп. На ньому була реалізована програма цілеспрямованого пошуку нових радиопульсаров і взагалі будь-яких коротких радіотранзієнт (так по-науковому називаються сплески). Всі чотири зареєстровані події мали також тривалість в кілька мілісекунд і дуже сильне запізнювання між короткохвильової і довгохвильової складовими.
Виявлені сплески були дуже схожі на сплеск Лорімера — центральна довжина хвилі, на якій проводилися спостереження, також становила приблизно 21 сантиметр. Вони були зареєстровані далеко від площини нашої Галактики. Це вказує на те, що їх джерела знаходяться, швидше за все, за її межами, тобто мають космологічне походження. А якщо врахувати, що міжгалактична середу істотно менш щільна, ніж міжзоряне, то для того, щоб забезпечити спостережувані величини дисперсії сплесків, їх джерела повинні знаходитися на дуже далеких відстанях, майже в десяток мільярдів світлових років. Це висновок, зроблений авторами роботи.
Але раз ми спостерігаємо настільки далеке подія, то його джерело має бути дуже потужним. Не так багато ми знаємо астрофізичних систем, здатних генерувати дуже потужні і притому дуже короткі спалахи випромінювання. Як правило, вони всі пов'язані з релятивістськими об'єктами типу нейтронних зірок або чорних дір. Саме їх «життєдіяльність» супроводжується екстремальними гравітаційними і магнітними полями, потоками часток надвисоких енергій.
Автори відкриття при цьому практично виключають гіпотезу про земне або сонячному походження цих сплесків. По-перше, за своєю структурою вони абсолютно не схожі на відомі типи радіовсплесков в земній атмосфері. А по-друге, їх положення на небі ніяк не корелює з положенням сонця на момент їх виявлення. Тому, йдеться в статті, ми маємо справу з новим класом космологічних явищ — короткими радіовсплесков (Fast Radio Burst, FRB).Оцінена авторами частота таких подій становить приблизно один сплеск на галактику за тисячу років. Це більше, ніж частота виникнення так званих космологічних гамма-сплесків (Gamma Ray Burst — схожих подій в гамма-діапазоні, яких, щоправда, відомо вже кілька тисяч), але близька до частоті вибухів колапсуючої найновіших. Що, можливо, говорить про зв'язок останніх з FRB.
З іншого боку, подібні сплески можуть виникати в магнітосфері особливо сильно намагнічених нейтронних зірок, відомих як джерела повторюваних м'яких гамма-сплесків (Soft Gamma Repeaters, SGR). Такий варіант не виключають автори відкриття, і на його користь вже висловилися російські астрофізики Сергій Попов та Костянтин Постнов з МДУ, опублікувавши невелику замітку-коментар до даної роботи. Майже одночасно з росіянами японець Томонорі Тотані опублікував невелику статтю, в якій він наводить аргументи на користь іншого механізму виникнення FRB: це може бути результатом злиття двох нейтронних зірок, що входять у подвійну систему.
Загалом, дискусія почалася. Правда, мабуть, поки кількість відомих FRB менше кількості гіпотез, їх пояснюють.
Джерело: oko-planet.suЗображення: lenta.ru
© Ноосфера
