Астрономы зафиксировали сотни загадочных быстрых радиовсплесков

Ученые из Канады и США сообщили о том, что за первый год работы радиотелескопа CHIME Радиоастрофизической обсерватории Доминион в Британской Колумбии им удалось зафиксировать более 500 быстрых радиовсплесков. Это в четыре раза больше, чем за весь предыдущий период наблюдений за этими загадочными явлениями. Результаты исследования представлены на 238-й встрече Американского астрономического общества.

Быстрые радиовсплески (Fast Radio Bursts — FRB) — это чрезвычайно яркие и короткие импульсы, регистрируемые в радиодиапазоне электромагнитного спектра, которые длятся доли секунды и за это время выбрасывают в космическое пространство энергию, эквивалентную испускаемой Солнцем в течение нескольких десятков тысяч лет.

Происхождение быстрых радиовсплесков неизвестно. За все время с 2007 года, когда зафиксировали первую из них, радиоастрономы обнаружили не более 140 подобных вспышек, поэтому заметить очередной быстрый радиовсплеск считалось до сих пор большой удачей.

Однако, судя по данным, приведенным в докладе, ученым из коллаборации CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment — Канадский эксперимент по картированию интенсивности водорода) только за первый год работы радиотелескопа CHIME, с 2018 по 2019-й, удалось обнаружить 535 новых быстрых радиовсплесков.

По результатам наблюдений авторы составили первый каталог быстрых радовсплесков, который значительно расширяет текущую библиотеку известных FRB и содержит сведения об их свойствах. Все радиовсплески исследователи делят на два класса: однократные и повторяющиеся. Среди недавно обнаруженных FRB ученые идентифицировали 18 источников, которые взрывались неоднократно, остальные были единичными.

По своим свойствам периодические FRB отличаются от разовых — их импульсы длятся немного дольше и излучают более сфокусированные пучки радиочастот.

По мнению авторов, это свидетельствует о том, что единичные и повторяющиеся быстрые радиовсплески имеют разные механизмы и возникают из разных астрофизических источников.

В отличие от большинства радиотелескопов с вращающимися антеннами, CHIME состоит из четырех неподвижных массивных параболических радиоантенн, которые одновременно охватывают половину неба. Фокусирует входящие радиосигналы специальный коррелятор — мощный цифровой процессор, обрабатывающий огромные объемы данных со скоростью около семи терабит в секунду.

“Цифровая обработка сигналов — это то, что позволяет CHIME смотреть одновременно в тысячах направлений, — приводятся в пресс-релизе Массачусетского технологического института слова первого автора исследования, доцента физики Киёси Масуи. — Это то, что помогает нам обнаруживать FRB в тысячу раз чаще, чем традиционный телескоп“.

Когда ученые нанесли на карту местоположения всех FRB, оказалось, что они не исходят из каких-то конкретных частей неба, а распределены в пространстве более или менее равномерно. По оценкам авторов, ежедневно в разных частях Вселенной происходят около девяти тысяч FRB, достаточно ярких, чтобы их мог увидеть радиотелескоп типа CHIME.

По степени рассеяния радиоволн ученые оценили расстояние до каждого из 535 FRB, обнаруженных CHIME, и у становили, что большинство из них возникли в далеких галактиках. Но тот факт, что они достаточно яркие, чтобы их увидел радиотелескоп, по мнению авторов, говорит о том, что их источники обладают чрезвычайно высокой энергией. По мере того как телескоп CHIME обнаруживает все больше FRB, ученые надеются точно определить, какие экзотические события могут генерировать такие сверхъяркие и сверхбыстрые сигналы.