Происхождение быстрых радиовсплесков становится ясным благодаря поляризованному свету
Художественное представление того, как угол поляризованного света от FRB меняется по мере прохождения через пространство. Автор: CHIME. Illustration: Dunlap Institute.
Согласно новому исследованию, проведенному астрономами из Университета Торонто, то, что ученые раньше думали о том, откуда берутся быстрые радиовсплески (FRB), является лишь верхушкой айсберга. Тайны космических взрывов длительностью в миллисекунды раскрываются благодаря новому способу анализа данных канадского эксперимента по картированию интенсивности водорода (CHIME).
В исследовании, опубликованном в «Астрофизическом журнале», подробно описаны свойства поляризованного света от 128 неповторяющихся FRB — источников, которые на сегодняшний день произвели только один всплеск. Выяснилось, что они, по-видимому, происходят из галактик, подобных нашему Млечному Пути, с умеренной плотностью и умеренными магнитными полями.
Предыдущие исследования FRB были сосредоточены на гораздо меньших выборках гиперактивных повторяющихся источников, которые, напротив, возникают в плотной, чрезвычайно намагниченной среде. Лишь около 3% известных FRB повторяются, исходя из источника, который с момента своего обнаружения произвел несколько всплесков.
Большинство радиотелескопов могут видеть только небольшие точки на небе, что облегчает фокусировку на повторяющихся FRB с известным положением. CHIME может обследовать чрезвычайно большую область неба для обнаружения как повторяющихся, так и неповторяющихся FRB.
«Это был первый взгляд на остальные 97%», — говорит ведущий автор Аюш Панди, доктор философии. студент Института астрономии и астрофизики Данлэпа и факультета астрономии и астрофизики Дэвида А. Данлэпа Университета Торонто.
«Это позволяет нам пересмотреть то, что мы думаем о FRB, и увидеть, чем могут отличаться повторяющиеся и неповторяющиеся FRB».
Впервые обнаруженные в 2007 году, FRB представляют собой чрезвычайно энергичные вспышки от отдаленных источников по всей Вселенной. Хотя с тех пор было каталогизировано более 1000 FRB, ученые еще не знают точно, где и как они производятся. Они также задались вопросом, возникают ли повторяющиеся и неповторяющиеся FRB в одинаковых средах.
Свет — в физической оптике электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом. В качестве коротковолновой границы спектрального диапазона, занимаемого светом, принят участок с длинами волн в вакууме 380—400 нм (750—790 ТГц), а в качестве длинноволновой границы — участок 760—780 нм (385—395 ТГц).
В широком смысле, используемом вне физической оптики, светом часто называют любое оптическое излучение, то есть такое электромагнитное излучение, длины волн которого лежат в диапазоне с приблизительными границами от единиц нанометров до десятых долей миллиметра. В этом случае в понятие «свет» помимо видимого излучения включаются как инфракрасное, так и ультрафиолетовое излучения. Википедия
Весь свет распространяется как волны, которые мы интерпретируем как разные цвета в зависимости от длины между его пиками и впадинами. Большая часть света во Вселенной распространяется на длинах волн, которые человеческий глаз не может видеть, включая свет от FRB, но радиотелескопы, такие как CHIME, могут.
Поляризованный свет состоит из волн, которые вибрируют в одной плоскости — вертикально, горизонтально или под другим углом между ними. Было замечено, что направление поляризации света от FRB меняется двумя способами: со временем и с цветом света. Эти изменения могут объяснить, как мог быть создан FRB и через какой материал он проходит на своем пути к Земле.
Изучение того, как меняется направление поляризации для разных цветов света, может рассказать нам о локальной плотности мест образования FRB и силе присутствующего в нем магнетизма.
Чтобы определить, что такое FRB и как они производятся, ученым необходимо понять местную среду. В этом исследовании делается вывод, что большинство FRB, которые не повторяются, не похожи на несколько повторяющихся источников, которые были изучены ранее. Это предполагает, что эта выборка представляет собой либо отдельную популяцию, либо более развитые версии той же популяции, возникшие в менее экстремальной среде с более низкой частотой всплесков.
Сотрудничающие учреждения включают Институт Данлэпа в Университете Торонто, Калифорнийский университет Санта-Крус, Амстердамский университет и Университет Макгилла.
Проект CHIME возглавляют Университет Британской Колумбии, Университет Макгилла, Университет Торонто и Радиоастрофизическая обсерватория Доминиона, а также сотрудничающие учреждения по всей Северной Америке.
Он расположен в Радиоастрофизической обсерватории Доминиона, национальном астрономическом центре, управляемом Национальным исследовательским советом Канады, на традиционной, исконной и не уступленной территории народа силкс/оканаган.
Больше информации: Ayush Pandhi et al, Polarization properties of 128 non-repeating fast radio bursts from the first CHIME/FRB baseband catalog, The Astrophysical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad40aa
Источник: University of Toronto
0 комментариев