Ближайший внегалактический источник быстрых радиовсплесков породил «бурю» из 53 всплесков

Астрономы представили результаты долговременного мониторинга активности необычного внегалактического источника повторяющихся быстрых радиовсплесков FRB 20200120E, который находится в старом шаровом скоплении. Всего за год наблюдений было зарегистрировано 60 новых быстрых радиовсплесков, а в январе прошлого года источник произвел бурю, сгенерировав 53 всплеска за 40 минут. Препринт работы доступен на arXiv.org.

Быстрые радиовсплески — очень яркие, миллисекундные импульсы радиоизлучения, источники которых находятся вне Млечного Пути (за исключением одного кандидата). Их исследования ведутся уже 15 лет, было обнаружено более 600 примеров быстрых радиовсплесков, из которых около 4 процентов источников генерируют не единичные, а повторяющиеся всплески. До сих пор природа этого явления остается предметом бурных споров среди астрофизиков, в частности, считается, что всплески могут быть связаны с магнитарами. Чтобы разобраться в механизмах генерации быстрых радиовсплесков, необходимо локализовать их источники и определять их свойства. 

На данный момент астрономам известно только пять случаев определения источников повторяющихся быстрых радиовсплесков, которые обнаруживались в областях звездообразования в галактиках с низким или умеренным темпом звездообразования. Одним из наиболее примечательных случаев стал источник FRB 20200120E, ставший ближайшим из известных внегалактических быстрых радиовсплесков, открытых на сегодняшний день, который был найден в старом шаровом скоплении в галактике М81. Светимость всплесков FRB 20200120E на 1–2 порядка меньше, чем у других источников повторяющихся быстрых радиовсплесков, а ширина всплесков необычно мала. Ученые посчитали, что FRB 20200120E плохо вписывается в модель молодого магнитара, рожденного в ходе взрыва сверхновой, вместо этого он может быть магнитаром, рожденным в ходе слияния компактных объектов, или двойной системой. 

Группа астрономов во главе с Кензи Ниммо (Kenzie Nimmo) из Нидерландского института радиоастрономии опубликовала результаты мониторинга активности FRB 20200120E, проведенного с помощью 100-метрового радиотелескопа Эффельсберга на частоте 1,4 гигагерца с апреля 2021 года по апрель 2022 года.

Всего было зарегистрировано 60 новых быстрых радиовсплесков, причем 53 из них было зафиксированы в 40-минутный период 14 января 2022 года, что было названо  «бурей», которая похожа на события резкого повышения частоты рентгеновских всплесков, наблюдаемых у магнитаров. Распределение энергии вспышек во время бури описывается степенной функцией с показателем 𝛼=2,39. Всплески FRB 20200120E характеризуются быстрым нарастанием (100 микросекунд) и более медленным затуханием (200 микросекунд), что ограничивает размер излучающей области десятками километров или меньше. В целом, наблюдаемые свойства FRB 20200120E отличаются от других активных источников повторяющихся быстрых радиовсплесков, однако неясно, действительно ли это источник качественно другого типа, поэтому необходимо продолжать наблюдения.

О том, чем могут быть быстрые радиовсплески и почему их интересно изучать можно прочитать в нашем блоге.

Александр Войтюк