Астероидные телескопы мобилизовали на поиски источников гравитационных волн
Телескопы Каталинского обзора неба (Catalina Sky Survey), предназначенные для поиска и изучения астероидов, сближающихся с Землей, теперь будут искать и оптические вспышки, связанные с гравитационными волнами. Астрономы решили подключить к этим поискам астероидные телескопы, поскольку они способны наблюдать большие участки неба и быстро наводиться на место, откуда пришел гравитационный всплеск, сообщает университет Аризоны.
С момента первой успешной регистрации гравитационных волн, состоявшейся в сентябре 2015 года, количество этих событий, обнаруженных при помощи гравитационных обсерваторий LIGO/Virgo только растет. На сегодняшний день зафиксировано нескольких десятков событий, большинство из которых считаются результатом слияния черных дыр, и лишь несколько из них вызваны слиянием нейтронных звезд или нейтронной звезды и черной дыры. После последней модернизации обсерватории стали фиксировать примерно один гравитационный всплеск в неделю.
Слияние черных дыр продуцирует только гравитационные волны, но слияния с участием нейтронных звезд должно порождать вспышки и в электромагнитном диапазоне. Поэтому для изучения этих процессов крайне важно суметь зарегистрировать помимо гравитационной волны еще и сопутствующее ей электромагнитное излучение. Для этого необходимо, чтобы оптические и другие электромагнитные обсерватории по сигналу системы оповещения о приходе гравитационной волны как можно быстрее навелись и начали наблюдать зону, где находится их источник. Лучше всего для этих целей, как показывает практика, годятся небольшие, дистанционно управляемые оптические телескопы, и необходимость увеличивать число подобных средств наблюдений.
В апреле, в рамках проекта SAGUARO (Searches after Gravitational Waves Using ARizona Observatories), началась наблюдательная кампания на телескопах Каталинского небесного обзора, которые обычно ищут околоземные астероиды и получают сотни тысяч изображений каждый год. Астрономы используют две тактики наблюдений, в первом случае они проводят поиск галактик, находящихся на нужном расстоянии, в которых может находится источник всплеска, при помощи небольших телескопов. Во втором случае используется 60-дюймовый телескоп, сканирующий крупные участки неба каждые 30 минут. В работе также используется специальный комплект программного обеспечения, позволяющий сокращать количество интересных объектов с нескольких десятков тысяч до пяти.
Несмотря на то, что за апрель было три случая регистрации всплесков, команде астрономов не удалось обнаружить оптического послесвечения, однако были найдены несколько вспышек сверхновых и один околоземный объект. В ближайшее время к наблюдениям подключится 0,7-метровый телескоп Шмидта, который имеет еще более широкое поле зрения.
О том, что такое гравитационные волны, как их регистрируют, и что это дает науке, читайте в наших материалах «На гребне метрического тензора» и «Ботаники в неведомой стране».
Александр Войтюк
Он порождает радиоизлучение
Астрономы обнаружили нового кандидата во внесолнечный объект, обладающий магнитосферным радиационным поясом. Им стал ультрахолодный карлик LSR J1835+3259, порождающий вспышечное радиоизлучение за счет выбросов плазмы из пояса. Статья опубликована в журнале Science. Ультрахолодные карлики представляют собой маломассивные звезды и субзвездные объекты спектрального класса M6 и позднее. Обычно такие объекты спокойные в радиодиапазоне, однако часть из них способны порождать радиоизлучение на гигагерцовых частотах. Предполагается, что излучение может генерироваться за счет нестабильности электронно-циклотронного мазера, которая также объясняет радиоизлучение полярных сияний на планетах. Согласно альтернативной версии, оно возникает в результате синхротронных или гиросинхротронных процессов, которые идут в короне или радиационных поясах — областях внутри магнитосферы планеты, образующих магнитную ловушку для энергетических заряженных частиц (ими обладают Земля, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, а также ультрахолодный карлик J1835+3259). Группа астрономов во главе с Хуаном Батистой Климентом (Juan Bautista Climent) из Университета Валенсии сообщила, что обнаружила второй пример радиационных поясов вне Солнечной системы — ими обладает объект LSR J1835+3259, расположенный в 18,4 светового года от Солнца в созвездии Лиры. Он считается коричневым карликом (однако может быть и ультрахолодным карликом класса M8.5) и обладает радиусом Юпитера и периодом вращения 2,84 часа. Наблюдения за объектом велись при помощи наземного радиоинтерферометра со сверхдлинной базой EVN (European VLBI Network) в июне 2021 года. Наблюдения за LSR J1835+3259 выявили два всплеска радиоизлучения, мощность которых на два порядка превышает полную мощность радиоизлучения сияний Юпитера. Ученые обнаружили у карлика протяженную магнитосферу со сложной морфологией, совместимой с наличием радиационного пояса. Зона излучения простирается на примерно 6,5 радиусов карлика от карлика. При этом оценочная индукция магнитного поля в радиационном поясе во время вспышек может составлять около 18 или 170 гаусс, а средняя энергия электронов — 3-8 мегаэлектронвольт (в предположении, что карлик обладает дипольным магнитным полем с индукцией 5 килогаусс в полярных областях). Предполагается, что радиоизлучение от радиационного пояса LSR J1835+3259 возникает, когда накопленная в нем плазма не может больше удерживаться из-за быстрого вращения карлика и выбрасывается, порождая магнитные пересоединения и запуская процесс ускорения электронов. Ранее мы рассказывали о том, как было впервые зафиксировано радиоизлучение от экзопланеты.