Астрономы обнаружили в быстрых радиоимпульсах новые частоты, несущие нам новые научные данные - «Наука и технологии»

Тайна природы быстрых радиоимпульсов (fast radio burst, FRB) стала еще на один шаг ближе к моменту ее разгадки. Ученые-астрономы, изучающие повторяющиеся сигналы, приходящие к нам из недр соседней галактики, обнаружили в составе излучения импульсов волны с самыми низкими частотами, в которых заключена дополнительная информация об их источнике. И теперь ученым осталось лишь правильно декодировать и правильно воспользоваться этой дополнительной информацией.

Напомним нашим читателям, что быстрые радиоимпульсы - это очень короткие пакеты радиоволн, длительность которых исчисляется миллисекундами. Первые быстрые радиоимпульсы были обнаружены более десятилетия назад, они, как казалось сначала, прибывают к нам из случайных уголков ночного неба в случайные моменты времени. И регистрация каждого нового быстрого радиоимпульса не только давала ученым в руки некоторые подсказки относительно природы этого явления, но и обычно служила причиной возникновения массы новых вопросов и загадок.

Некоторые из быстрых радиоимпульсов так и остаются одноразовыми событиями, в то время, как другие имеют периодическую природу, они повторяются через определенные или совершенно случайные промежутки времени. Параметры радиоволн, из которых состоят радиоимпульсы, обеспечивают ученых некоторой информацией о среде их возникновения. Волны некоторых радиоимпульсов имеют чистую гармоническую форму, а другие волны являются скрученными или поляризованными еще более экзотическими способами, что указывает на влияние на них сильнейших магнитных полей.

В своих исследованиях две группы ученых обнаружили новые детали в радиоизлучении импульсов, имеющих название FRB 180916. Впервые эти радиоимпульсы были зарегистрированы в 2018 году, их источник находится внутри галактики, удаленной от нас на 500 миллионов световых лет. Цикл повторения пакетов радиоимпульсов FRB 180916 составляет 16 суток, в течение первых четырех суток радиоимпульсы интенсивно "щебечут" со случайным порядком следования, после чего следует 12-суточный период полной тишины.

Исследования радиоимпульсов FRB 180916 производилось при помощи двух радиотелескопов - CHIME в Канаде и Low Frequency Array (LOFAR) в Нидерландах. И группа ученых, работавших на телескопе LOFAR, обнаружила 18 необычных пакетов с частотами от 110 до 188 МГц, что является очень низкой частотой для волн быстрых радиоимпульсов.

"Нижняя граница частот всех зарегистрированных ранее радиоимпульсов находится в районе отметки 300 МГц, обнаружение же частоты в 110 МГц указывает нам на некоторые особенности района формирования радиоимпульса" - пишут исследователи, - "Более того, это все идет вразрез с некоторыми теориями, согласно которым все низкочастотное излучение будет тут же поглощаться материей в космическом пространстве, и радиоволны с такими частотами никогда не будут обнаружены".

Более того, ученые также заметили еще одно интереснейшее явление - значительную задержку во времени между излучением с различными частотами. Более высокочастотные импульсы регистрировались телескопом CHIME еще за три дня до того, как телескоп LOFAR начинал фиксировать низкочастотные импульсы.

Эта задержка во времени стала причиной проведения второго этапа исследований, который проводился с более высокой временной разрешающей способностью. Эти дополнительные наблюдения показали, что поляризация пакетов радиоволн изменяется с большой скоростью, буквально за микросекунду. И для объяснения этого феномена тут же была выдвинута теория о влиянии на радиоволны "танцующей" магнитосферы, такой, которой обычно обладают очень многие нейтронные звезды.

Все это может рассматриваться, как дополнительное подтверждение теории, согласно которой источниками быстрых радиоимпульсов являются магнетары - нейтронные звезды, обладающие невероятно мощным магнитным полем. Эта теория возникла далеко не на пустом месте, в прошлом году были обнаружены сигналы быстрых радиоимпульсов, которые удалось отследить до их источника - магнетара, находящегося в нашей собственной галактике.

Чем больше ученые изучают эти странные сигналы и собирают данные, тем становится больше вероятность того, что им удастся наткнуться на подсказки, при помощи которых будут распутаны тайны происхождения радиоимпульсов. И сейчас ученые уже начали подозревать, что быстрые радиоимпульсы могут также передаваться и на столь низких частотах, на которых их появления никто не ожидает и не производит попыток их обнаружения.