19 января 2015 года на сайте журнала Monthly Notices of the Royal Astronomical Society была опубликована статья, описывающая регистрацию радиотелескопом короткого (5 мс) радиовсплеска в реальном времени. Также впервые была измерена поляризация подобного короткого импульса. Мы попросили прокомментировать это исследование кандидата физико-математических наук Антона Бирюкова.

Что произошло

В наблюдениях на 64-метровом радиотелескопе близ Паркса (Австралия) международная группа ученых зарегистрировала единичный короткий (5 мс) радиовсплеск на длине волны 21 см. Это было впервые сделано в режиме реального времени, что позволило относительно оперативно перенавести на ту же область неба и другие телескопы: радиотелескопы, оптические и даже рентгеновские, которые, впрочем, ничего не увидели. Но что еще важно — то, что впервые была измерена поляризация подобного короткого импульса. Она оказалась чисто круговой.

Предыстория
Короткие радиовсплески (Fast Radio Bursts) — это единичные вспышки радиоизлучения, обыкновенно обнаруживаемые на частотах ~1 ГГц, длиной всего несколько миллисекунд, непредсказуемо возникающие в разных частях небесной сферы. За последние 7 лет (с момента открытия первого из них — всплеска Лоримера) исследователи обнаружили уже около десятка таких событий в архивах данных наблюдений радиотелескопов. Их, всплесков, интрига заключается в том, что они характеризуются очень высокой дисперсией, то есть высокочастотная компонента FRB приходит к нам существенно раньше низкочастотной по сравнению с другими астрофизическими источниками. Причина этого в том, что электромагнитные волны разной частоты распространяются в межзвездной (и межгалактической) среде с различной скоростью. Таким образом, измеряемое запаздывание между компонентами на разных частотах тем больше, чем больший путь пришлось пройти всему импульсу от источника до нас.

Особо большая дисперсия FRB означает, что такие всплески рождаются вообще за пределами нашей Галактики, то есть имеют космологическую природу и порождаются процессом с экстремально высоким энерговыделением. Правда, каким именно — пока загадка. Поэтому каждое новое наблюдение такого события имеет очень высокую ценность. И она особенно высока, если всплеск обнаруживается в реальном времени, да еще и с возможностью измерить его поляризацию (что впервые и было сделано для всплеска 14 мая 2014 года).

Поляризация излучения может сказать очень многое как о механизме его возникновения, так и о свойствах ближайшего окружения источника. По полученным результатам (20-процентная круговая поляризация и отсутствие линейной) авторы открытия заключили, что источник FRB 140514 либо генерирует излучение только с круговой поляризацией, либо как с круговой, так и с линейной, но последняя при этом «замывается» — например, из-за воздействия сильного магнитного поля, присущего источнику.

Перспективы

Не так много астрофизических процессов порождают радиоизлучение с высокой степенью круговой поляризации. Поэтому открытие FRB 140514 скорее добавило загадочности быстрым радиовсплескам. Но в любом случае это новые уникальные наблюдательные данные. И главное сейчас, пожалуй, — чтобы они перестали быть уникальными. На данный момент разрабатываются и уже реализуются несколько наблюдательных программ, нацеленных на открытие и детальное исследование как можно большего количества FRB. Увеличение статистики этих загадочных событий приблизит нас к пониманию их природы. А пока, если немного утрировать, количество известных науке FRB не превышает число теорий, их объясняющих.