Китайский телескоп зафиксировал 155 высокочастотных всплесков от быстрого радиовсплеска

Типичные всплески FRB 20240114A, зарегистрированные телескопом TMRT. На каждом графике динамический спектр показан в центре, с профилем во временной области сверху и профилем в частотной области справа. Автор: SHAO

С помощью Радиотелескопа Тяньма (TMRT) исследователи из Шанхайской астрономической обсерватории (SHAO) Китайской академии наук провели 66 одновременных наблюдений быстрого радиовсплеска FRB 20240114A на двух частотах (2,25 ГГц/8,60 ГГц) в течение года и зафиксировали 155 всплесков на частоте 2,25 ГГц. Это создало крупнейшую на сегодняшний день долгосрочную базу данных мониторинга этого объекта на высоких частотах (выше 2,0 ГГц).

Результаты их работы опубликованы в The Astrophysical Journal.

Быстрые радиовсплески (FRB) — это класс чрезвычайно ярких радиовспышек миллисекундной длительности во Вселенной. На сегодняшний день обнаружено более 4000 FRB, причём подавляющее большинство из них демонстрируют одиночный всплеск, и только около 100 показывают повторяющиеся всплески. FRB 20240114A, недавно обнаруженный повторяющийся источник, был идентифицирован в 2024 году.

Большинство опубликованных наблюдений этого источника получены на частотах 1,4 ГГц и ниже, с ограниченным числом детектирований на высоких частотах, о которых сообщалось с радиотелескопа Эффельсберг в Германии.

После объявления об открытии FRB 20240114A команда TMRT в SHAO быстро организовала обсуждение. Они начали одновременные наблюдения всплеска на двух частотах (2,25 ГГц/8,60 ГГц), используя возможность телескопа работать в режиме «одна тарелка, две частоты».

С 29 января 2024 года по 15 февраля 2025 года они провели в общей сложности 66 наблюдений, что составило примерно 180 часов совокупного времени наблюдений. После тщательной обработки данных команда подтвердила 155 всплесков от FRB 20240114A на частоте 2,25 ГГц.

Частота всплесков FRB 20240114A в зависимости от частоты наблюдения в периоды январь-февраль 2024 года (синий) и май-июль 2024 года (красный). Все наблюдения с разных телескопов приведены к порогу обнаружения TMRT, показывая явное изменение частотной зависимости скорости всплесков источника между двумя периодами. Автор: SHAO

Дальнейший анализ эволюции частоты всплесков со временем показал, что источник был необычно активен на частоте 2,25 ГГц в июле 2024 года и начале января 2025 года, с частотой всплесков почти в десять раз выше, чем в среднем за другие периоды наблюдений.

Хотя на частоте 8,60 ГГц всплески обнаружены не были, исследователи пришли к выводу, что активность FRB 20240114A на этой частоте на один-два порядка ниже, чем на 2,25 ГГц. Этот вывод согласуется с узкополосными собственными радиационными свойствами, наблюдаемыми у других повторяющихся FRB.

Результаты также показывают, что «предпочтительная частота» всплесков FRB 20240114A не является постоянной. В начале 2024 года его активность снижалась с увеличением частоты наблюдения. Однако с мая по июль 2024 года появился выраженный пик активности в районе 2–3 ГГц, что указывает на то, что частотная зависимость его активности эволюционирует со временем.

Эти изменения могут отражать эволюцию окружающей среды всплеска, например, синхротронное самопоглощение, подавляющее низкочастотные всплески, или экстремальные события рассеяния во время распространения сигнала, модулирующие наблюдаемую частоту всплесков на определённых частотах, среди других возможностей.

Больше информации: Сяо-Вэй Ван и др., Long-term Simultaneous 2.25/8.60 GHz Monitoring of the Newly Discovered Repeating FRB 20240114A, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/adfece

Источник: Chinese Academy of Sciences