Навколо загадкового радіосплеску виявлено викривлені магнітні поля

Вчені на чолі з доктором Ді Лі з NAOC виявили екстремальну інверсію поля навколо Fast Radio Burst FRB 20190520B, що вказує на те, що сигнал може проходити через турбулентне поле намагніченої плазми. Це відкриття наближає нас до розуміння походження цих інтенсивних космічних вибухів, які, можливо, пов’язані з чорними дірами чи масивними зірками.

Швидкі радіосплески (FRB) — це найяскравіші космічні вибухи тривалістю мілісекунди в радіодіапазонах. Їх невідоме походження створює проблеми для астрономії та фізики.

Commensal Radio Astronomy FAST Survey (CRAFTS), ключова програма п’ятсотметрового сферичного радіотелескопа (FAST), виявила перший у світі постійно активний повторюваний FRB, відомий як FRB 20190520B. Тепер цей FRB надав підказки, які можуть допомогти прояснити походження FRB.

Міжнародна група під керівництвом доктора Ді Лі з Національної астрономічної обсерваторії Китайської академії наук (NAOC) провела кампанію моніторингу FRB 20190520B за допомогою телескопа Parkes в Австралії та телескопа Green Bank (GBT) у Сполучених Штатах. . Комбінований аналіз виявив надзвичайну інверсію поля навколо цього постійно вибухового джерела.

Дослідження, засноване на спостереженнях на трьох континентах, було опубліковано в журналі Science 11 травня. На відміну від усіх інших FRB, FRB 20190520B створює сплески, які можна виявити принаймні одним, а іноді й декількома телескопами, щоразу, коли його спостерігають. Така надійність робить його ідеальною мішенню для багатодіапазонних подальших обсерваційних досліджень.

«Загалом 113 спалахів від FRB 20190520B було виявлено телескопом Parkes, що перевищує суму швидких радіоспалахів, раніше виявлених у Parkes, що підкреслює цінність FRB 20190520B», — сказав доктор Ши Дайф з Університету Західного Сіднея, PI з проект FRB 20190520B у Parkes.

Завдяки комбінованому аналізу даних, отриманих від GBT і Parkes, д-р І Фен, доктор філософії NAOC, який зараз працює в лабораторії Чжецзян, і пані Анна-Томас з Університету Західної Вірджинії (WVU) виміряли його поляризаційні властивості та виявили, що міра обертання Фарадея ( RM) двічі різко змінив свій знак: від ~10 000 одиниць до ~-10 000 одиниць і навпаки. Іншими ключовими учасниками є доктор Ліам Коннор з Каліфорнійського технологічного інституту та доктор Сара Берк-Сполаор з WVU.

Під час розповсюдження вибухового сигналу на характеристики поляризації може впливати навколишня плазма. «RM може бути апроксимовано інтегральним добутком магнітного поля та електронної густини. Варіації RM можуть бути викликані будь-яким фактором, але зміна знака має виникнути внаслідок зміни магнітних полів, оскільки густина електронів не може стати від’ємною», – сказав доктор Ді Лі, автор дослідження.

Це розворот може бути наслідком розповсюдження через турбулентний намагнічений екран плазми, розташований на відстані від 10^-5 до 100 парсек від джерела FRB. «Турбулентні компоненти магнітного поля навколо повторюваних швидких радіовипромінювань можуть бути такими ж безладними, як клубок вовни», — сказав професор Юаньпей Ян з Університету Юньнань, співавтор дослідження.

Ймовірний сценарій створення такого безладу включає проходження сигналу через гало компаньйона, будь то чорна діра або масивна зірка з вітром. Розуміння різких змін у намагніченому середовищі навколо FRB є важливим кроком до розуміння походження таких космічних вибухів.