Радиотелескоп ASKAP отыскал галактику с источником повторяющихся быстрых радиовсплесков
Наземный радиоинтерферометр ASKAP помог астрономам обнаружить галактику, в которой расположен источник повторяющихся быстрых радиовсплесков FRB 20201124A. Оказалось, что мы видим ее такой, какой она была 1,5 миллиарда лет назад, а ее свойства типичны для галактик того времени, образовывавших звезды в умеренном темпе. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Быстрые радиовсплески представляют собой яркие импульсы радиоизлучения, которые длятся миллисекунды и регистрируются на частотах 0,1–8 гигагерц. Впервые их открыли в 2007 году, с тех пор они остаются одной из главных неразрешенных проблем современной астрофизики. В частности, до сих пор однозначно не установлен механизм генерации всплесков (он может быть связан с магнитарами), непонятно также, отчего некоторые источники всплесков появляются лишь один раз, в то время как другие генерируют повторяющиеся всплески.
Чтобы понять природу источников повторяющихся быстрых радиовсплесков, ученым необходимо искать галактики, в которых они расположены, и определять их свойства. На сегодняшний день известно только четыре случая достоверного отождествления источника повторяющихся всплесков с конкретной галактикой, во всех случаях последние характеризуются низким или умеренным темпом звездообразования, некоторые обладают спиральными рукавами. Сами источники всплесков находились в разных районах галактик, например в шаровых скоплениях и областях звездообразования.
Группа астрономов во главе с Вен-фай Фонгом (Wen-fai Fong) из Северо-Западного университета сообщила о пятом случае обнаружения галактики-хозяина источника повторяющихся быстрых радиовсплесков FRB 20201124A, который был впервые обнаружен 25 ноября 2020 года коллаборацией CHIME, использующей радиотелескоп в Канаде. С тех пор от источника зарегистрировано более 1700 всплесков. В работе ученые использовали данные наблюдений радиоинтерферометра ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder), а также данные наблюдений других наземных радиотелескопов и оптических обзоров неба.
Красное смещение галактики-хозяина FRB 20201124A составляет z = 0,0979, что означает, что свет от нее шел до Земли около 1,5 миллиарда лет. Она характеризуется умеренным (2-6 масс Солнца в год) темпом звездообразования, сильной запыленностью и умеренной массой, составляющей 2×1010 масс Солнца. Возраст звездного населения галактики оценивается в 5-6 миллиардов лет, а сами звезды отличаются низкой металличностью. Таким образом галактика-хозяин FRB 20201124A может быть отнесена к типичным галактикам на z ∼ 0,1, образующим звезды без мощных вспышек звездообразования. При этом основным источником постоянного радиоизлучения от галактики, является именно процесс звездообразования, а не активность галактического ядра.
О том, чем могут быть быстрые радиовсплески и почему их интересно изучать можно прочитать в нашем блоге.
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.