ГУЯНГ – Чрез изучаване на данните от наблюденията на гигантския радиотелескоп на Китай, разположен в югозападната провинция Гуейджоу на страната, международен изследователски екип откри убедителни нови доказателства, подкрепящи произхода на двоичната система за поне някои бързи радиоизбухвания (FRBs), един от най-енигматичните феномени в съвременната астрофизика.
Тези констатации, направени от изследователския екип, ръководен от астрономи от Purple Mountain Observatory (PMO) на Китайската академия на науките (CAS), се основават на наблюдения с помощта на китайския сферичен радиотелескоп с петстотин метра апертура (FAST) и са публикувани онлайн в списание Science.
На пресконференция, проведена в наблюдателната база на FAST в петък, Wu Xuefeng, заместник-директор на PMO, обясни, че FRB са изключително ярки, преходни радио явления, които продължават само милисекунди, но освобождават огромни количества енергия, еквивалентни на общата радиация от Слънцето за цяла седмица.
След откриването им през 2007 г. астрономите предложиха различни модели, включващи неутронни звезди и други компактни обекти. За повтарящи се FRB, периодичната избухваща активност е намекнала за двоичен произход, въпреки че директните доказателства от наблюдения отдавна са неуловими.
За да разреши този пъзел, изследователският екип използва несравнимата чувствителност на FAST, за да проведе непрекъснато наблюдение на повтарящия се FRB 20220529, който е на 2,9 милиарда светлинни години от юни 2022 г.
В проучването учените наблюдават ключов параметър, мярката за въртене на Фарадей (RM), която служи като прецизна „космическа магнитна сонда за околната среда“.
„Този параметър изследва свойствата на магнетизираната плазма по пътя на разпространение на радиосигналите на FRB към Земята“, каза Ву.
За първите 18 месеца на наблюдение RM на FRB 20220529 показа само умерени колебания. През декември 2023 г. екипът откри извънредно събитие: RM внезапно скочи до приблизително 20 пъти средната си променливост и след това се върна към своя типичен диапазон на колебание в рамките на две седмици.
Тази драматична, бърза и обратима промяна в магнитната среда бележи първия път, когато такъв запис е получен в изследване на FRB.
Изследователите интерпретират това поведение като резултат от плътен, магнетизиран плазмен облак, преминаващ през линията на видимост между източника и Земята.
Съществуващите теории не могат да обяснят наблюдаваното явление, ако FRB 20220529 произхожда от изолирана неутронна звезда. За разлика от това, в рамките на двоична система, насилствените дейности от придружаваща звезда или специалната геометрична структура на двоичната орбита могат естествено и разумно да доведат до наблюдаваното явление, каза Ву.
„Това е забележителен резултат“, каза Дънкан Лоримър, професор по физика и астрономия в Университета на Западна Вирджиния, добавяйки, че „авторите обсъждат редица вълнуващи приложения, които могат да ни помогнат да разберем как работят тези повтарящи се бързи радиоизбухвания и какъв тип източници са те.“
„Това е доказателство за силата на радиотелескопа FAST в Китай, който прави тези мониторингови наблюдения“, добави той.
FRB 20220529 е присъщо слаб източник и повечето от неговите изблици са трудни за откриване с други съоръжения. Наблюдението стана възможно благодарение на безпрецедентната чувствителност на FAST, съчетана с усъвършенствани техники за обработка на данни, каза Сун Джингхай, заместник-директор на Центъра за операции и развитие на FAST.
Разположен в естествено дълбока и кръгла карстова депресия в Гуейджоу, FAST разполага с рецепция, равна на 30 стандартни футболни игрища. Като най-големият радиотелескоп с една чиния в света, FAST започна официални операции през януари 2020 г. и беше официално открит за света през март 2021 г.
Той се превърна във водещо съоръжение за изследвания на пулсари, FRB и междузвездната среда. Новите резултати подчертават уникалната способност на FAST да изследва динамичната среда на космически радиоизточници и да напредва в разбирането на физическия произход на FRB, каза Sun.
План за надграждане на FAST вече е в ход: десетки антени със средна апертура ще бъдат разположени около огромния телескоп, за да формират глобално уникален, FAST центриран гигантски синтетичен апертурен масив, според Sun.
Очаква се този иновативен дизайн да преодолее фундаменталния компромис между чувствителност и разделителна способност в телескопи с една антена, постигайки качествен скок в цялостната наблюдателна производителност, превръщайки FAST в „супер космическа сонда“ и предоставяйки безпрецедентна подкрепа на учените да навлязат по-дълбоко в решаването на серия от основни астрофизични пъзели, добави Sun.
Shi Shengcai, академик на CAS и изследовател в PMO, каза, че новото откритие представлява значителен научен напредък и ключова стъпка към разгадаването на произхода на FRB.
Той добави, че за да дешифрира мистерията на FRB, екипът му изгражда 15-метров субмилиметров телескоп в Delingha, северозападната китайска провинция Qinghai, и планира terahertz телескоп на Южния полюс. Тези съоръжения ще си сътрудничат с FAST при наблюдения в различни честотни ленти, за да разкрият космически мистерии.