Астрономы не нашли связи между быстрыми радиовсплесками и гравитационными всплесками

События слияний нейтронных звезд или нейтронной звезды и черной дыры, порождающие всплески гравитационных волн, оказались не связаны с источниками быстрых радиовсплесков. Тем не менее полностью эта связь, предсказанная теоретически, еще не исключена и может быть еще раз проверена в дальнейшем. Статья опубликована в The Astrophysical Journal.

Быстрые радиовсплески представляют собой одну из основных загадок современной астрофизики. Эти яркие радиоимпульсы миллисекундной длительности наблюдаются на космологических расстояниях и могут быть как одиночными, так и повторяющимися. До сих пор нет общепринятой теории, объясняющей эти явления, хотя в случае повторяющихся быстрых радиовсплесков есть все больше свидетельств их связи с процессами, идущими внутри магнитосферы магнитаров. Однако неясно, могут ли одиночные быстрые радиовсплески обладать аналогичной природой или их механизмы генерации все же иные.

Группа астрономов из коллабораций LIGO, Virgo, KAGRA и CHIME/FRB во главе с Ричардом Абботтом (Richard Abbott) из Калифорнийского технологического института решила проверить гипотезу о теоретически предсказанной связи быстрых радиовсплесков с событиями слияний двойных нейтронных звезд или нейтронной звезды и черной дыры, которые сопровождаются всплесками гравитационных волн. В зависимости от модели радиовсплески могут возникнуть на поздних этапах слияния, во время слияния и сразу после него.

Исследователи анализировали данные наблюдений гравитационных обсерваторий Advanced LIGO и Advanced Virgo за апрель-октябрь 2019 года, а также наземного радиотелескопа CHIME, ищущего быстрые радиовсплески. Отдельно также изучался источник повторяющихся быстрых радиовсплесков FRB 20200120E, обнаруженный 20 января 2020 года. Анализ вели при помощи двух алгоритмов, выборка первого состояла из 22 одиночных быстрых радиовсплесков, а второго — 29 одиночных и 11 повторяющихся быстрых радиовсплесков.

Ученые не нашли значимых кандидатов среди быстрых радиовсплесков на роль источников гравитационных всплесков, однако из-за неопределенности в расстояниях до целей полностью не исключается возможность такой связи. Оценка числа быстрых радиовсплесков, которые потенциально могут быть связаны с событиями слияний нейтронных звезд, составляет не более 15 процентов, а для событий слияния нейтронной звезды и черной дыры — один процент. Аналогичное повторное исследование возможно в дальнейшем благодаря увеличению объемов данных наблюдений за этими явлениями, а также более точным данным по расстоянию до источников всплесков.

О загадке быстрых радиовсплесков и как их изучают, можно прочитать в блоге астрофизика Сергея Попова.