Учёные исключили пульсирующие ультраяркие рентгеновские источники как возможные причины быстрых радиовсплесков

Пространство параметров плотности потока и ширины. Автор: The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/adc92e

В бескрайнем космосе быстрые радиовсплески (FRB) остаются одними из самых загадочных астрофизических явлений. Эти мощные радиоимпульсы длительностью в миллисекунды могут выделять в радиодиапазоне столько же энергии, сколько Солнце излучает за день или даже за год. Однако их происхождение до сих пор остаётся неизвестным.

В новой попытке раскрыть тайну FRB исследовательская группа под руководством доктора Бай Цзюньтао, аспиранта Синьцзянской астрономической обсерватории (XAO) Китайской академии наук (CAS), при участии профессора Ван На провела масштабный поиск FRB-подобных сигналов от пульсирующих ультраярких рентгеновских источников (PULX). В исследовании также участвовали учёные из Гуанчжоуского университета, Государственного объединения научных и прикладных исследований Австралии (CSIRO) и обсерватории Цзыцзиньшань (Purple Mountain Observatory) Китайской академии наук.

Результаты работы опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.

PULX — это класс ультраярких рентгеновских источников, питаемых нейтронными звёздами, чья рентгеновская светимость значительно превышает предел Эддингтона, что указывает на наличие процессов сверхэддингтоновской аккреции. В таких экстремальных физических условиях — особенно во время энергетических аккреционных вспышек — некоторые модели предполагают, что эти системы могут генерировать FRB.

Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи провели глубокие высокочувствительные радионаблюдения восьми PULX с использованием китайского радиотелескопа FAST («Пятисотметровый апертурный сферический радиотелескоп») и австралийского радиотелескопа Parkes (Murriyang). Наблюдения охватывали широкий диапазон орбитальных фаз и включали как поиск одиночных импульсов, так и периодических сигналов, сканируя меры дисперсии от нуля до 5000 пк·см⁻³.

Несмотря на все усилия, значительных FRB-подобных радиоимпульсов ни от одного из наблюдаемых источников обнаружено не было.

Этот результат позволяет предположить, что если FRB-подобная активность и возникает в системах PULX, то она, вероятно, крайне редка, либо радиосигналы поглощаются или рассеиваются мощными аккреционными ветрами, плотными намагниченными средами или просто не направлены в сторону Земли. Исследователи также установили строгие верхние пределы плотности радиоизлучения для целей наблюдения, что накладывает серьёзные ограничения на теоретические модели, связывающие PULX с FRB.

Данное исследование стало первым целенаправленным поиском FRB в системах PULX, предоставив ценные наблюдательные данные для оценки возможности генерации FRB в компактных двойных системах. Кроме того, оно накладывает важные ограничения на всё более обсуждаемую «бинарную» гипотезу происхождения FRB и расширяет границы наблюдений в поисках их источников.

Дополнительная информация: Juntao Bai et al, Search for Fast Radio Bursts and Radio Pulsars from Pulsing Ultraluminous X-Ray Sources, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/adc92e

Источник: Chinese Academy of Sciences