Бы́стрые радиовспле́ски , от англ. Fast Radio Bursts (FRB) — регистрируемые радиотелескопами единичные радиоимпульсы длительностью несколько миллисекунд неизвестной природы. Типичная энергия всплесков, в предположении изотропности излучения, эквивалентна выбросу в космическое пространство энергии , испускаемой Солнцем в течение нескольких дней .

Открытие

Впервые и абсолютно случайно быстрый радиовсплеск был обнаружен в феврале 2007 года . Группа Дункана Лоримера ( англ. Duncan R. Lorimer ) , профессора Университета Западной Вирджинии , в поисках сигналов пульсаров проводила обработку результатов наблюдений шестилетней давности австралийского 64-метрового радиотелескопа Паркса ( англ. Parkes ) Государственного объединения научных и прикладных исследований (CSIRO) . Анализируя архивы, Дэвид Наркевич ( англ. David Narkevic ) , аспирант Д. Лоримера, заметил необычный радиосигнал .
Сигнал был единичным, мощным, но очень коротким — несколько миллисекунд. Его проверка заняла около пяти лет . Этот первый зарегистрированный всплеск ( FRB 010724 ) иногда называют по имени руководителя группы первооткрывателей — «всплеск Лоримера» ( англ. Lorimer burst ) .

Проанализировав архивы радиоастрономических наблюдений, Дункан Лоример и ряд исследователей пришли к выводу, что обнаруженный быстрый радиовсплеск, с длительностью менее пяти миллисекунд и спектральной плотностью потока излучения в 30 (±10) янских , исходит из точки, расположенной в 3° от Малого Магелланова Облака , с расстояния не более чем примерно 1 гигапарсек ( 3 млрд световых лет ; z =0,3). Тот факт, что за 90 часов последующих наблюдений никаких новых событий не было выявлено, свидетельствовал, что это был исключительно редкий случай, подобный, например, вспышке сверхновой звезды .

Наблюдения

Несмотря на то, что «всплеск Лоримера» посчитали исключительно редким случаем — по предположениям группы Д. Лоримера, за пределами Млечного пути ежедневно могут случаться свыше сотни подобных событий (в наблюдаемой части Вселенной — несколько тысяч таких событий в сутки).

Одним из способов обнаружения быстрых радиовсплесков может стать использование проектов типа SETI@home .

В 2010 году, впервые после 2007 года, было зафиксировано несколько радиовсплесков, подобных быстрым . Однако выяснилось, что они имеют земное происхождение. Как следствие, прошла волна критики в адрес группы Д. Лоримера .

Дальнейшие исследования позволили в 2013 году достоверно обнаружить четыре события приёма внегалактических быстрых радиовсплесков . Наблюдения продолжатся с 2016 года на строящемся в Британской Колумбии радиотелескопе ( Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment ). Он позволит сканировать более половины небосвода и на расчётных частотах обнаруживать ежесуточно десятки быстрых радиовсплесков.

В 2019 году международный коллектив учёных обнародовал информацию об источнике одиночного импульса FRB 180924 — он пришёл из галактики DES J214425.25-405400.81, находящейся на расстоянии 4 млрд св. лет лет от Солнца в созвездии Журавля .
В апреле 2020 года впервые был локализован источник быстрого радиовсплеска — им оказался магнетар в созвездии Лисички , находящийся в нашей галактике .

Обнаруженный в 2023 г. быстрый радиовсплеск FRB 20220610A (продолжался менее одной миллисекунды) оказался одним из самых отдаленных (8 миллиардов лет) и энергичных, когда-либо наблюдаемых .

Повторяющиеся быстрые радиовсплески

В феврале 2016 года было объявлено об обнаружении источника одного из всплесков, зафиксированного ранее, 18 апреля 2015 года в 4:29 UTC , и получившего обозначение FRB 150418 — им оказалась эллиптическая галактика в созвездии Большого Пса , находящаяся от Земли на расстоянии 1,88 гигапарсека ( экваториальные координаты : ). Предположительно, импульс радиоизлучения возник в ходе столкновения двух нейтронных звёзд .

Первый в истории повторяющийся быстрый радиовсплеск, с устойчивым периодом активности 16 дней, — FRB 180916.J0158+65 — был обнаружен в конце 2010 года .

В 2018 году в записи с радиотелескопа с помощью нейросети удалось найти 72 новых быстрых радиовсплеска из источника FRB 121102 .

Второй повторяющийся быстрый радиовсплеск — FRB 190520 — был зарегистрирован с помощью китайского радиотелескопа FAST 20 мая 2019 года и выявлен в данных инструмента в ноябре того же года; затем ученые воспользовались Большой радиорешеткой им. Карла Янского Национального научного фонда ( VLA ) и другими телескопами для изучения этого объекта. Последующие наблюдения с того же FAST показали, что, в отличие от подавляющего большинства прочих неповторяющихся быстрых радиовсплесков, он излучает довольно частые повторяющиеся радиоимпульсы, а сверхмощные вспышки от него в промежутках сопровождаются гораздо более слабым, но устойчивым радиоизлучением. Наблюдения с помощью VLA в 2020 году позволили точно определить местоположение источника, это дало возможность работающему в оптическом диапазоне японскому телескопу Subaru на Гавайях связать радиоимпульсы с окраинами карликовой галактики, находящейся в 3 млрд световых лет от Земли.

Существующие гипотезы

Единой, общепризнанной научной гипотезы образования быстрых радиовсплесков не существует. Обсуждаются следующие возможные варианты:

• Внегалактический источник, то есть радиовсплеск как следствие какого-то экзотического события, вроде слияния двух нейтронных звезд , «последнего вздоха» испаряющейся чёрной дыры , или блицара (события превращения тяжёлого пульсара в чёрную дыру) . Также — магнетары : одна из теорий гласит, что радиовсплески есть следствие существования нейтронных звезд с исключительно мощными магнитными полями — магнетаров ; согласно этому тезису, быстрые радиовсплески могут возникать лишь в молодых карликовых галактиках , где находится множество якобы порождающих их магнетаров (однако в 2018 г. зафиксирован источник, который якобы приходил из галактики, схожей с нашей ) . Гипотеза о магнетарах, высказывавшаяся, в частности, в 2007 году К. А. Постновым и С. Б. Поповым , нашла подтверждение в 2020 году.
• Галактический источник. В частности, по предположению Ави Лёба ( англ. Avi Loeb ) , профессора Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики , быстрые радиовсплески излучаются некоторыми звёздами нашей галактики .
• Земной сигнал, производящийся техническими устройствами . Было показано, что радиоимпульсы имеют дискретную меру дисперсии и приходят преимущественно в конце секунды по времени UT . Эти свойства быстрых радиоимпульсов делают их очень похожими на так называемые ( англ. Perytons ), обнаруженные в 2010 году, но имеющие земное происхождение .
• Китайские специалисты во главе с Йонг-Фенг Хуангом из Нанкингского университета предпологают, что это явление результат постепенного разрушения планет .

Некоторые популярные СМИ не дают забыть о возможности того, что быстрые радиовсплески могут оказаться проявлением активности внеземных цивилизаций .

Происхождение части перитонов

В апреле 2015 года в архиве электронных препринтов arxiv.org появилась статья о природе , типе быстрых радиоимпульсов , обнаруживаемых лишь на радиотелескопе «Паркс» . Выяснилось, что почти все такие импульсы являются артефактами . Они наблюдались при определённых положениях радиотелескопа «Паркс» в момент нарушения правил эксплуатации одной из двух микроволновых печей на кухне для сотрудников и в помещении для посетителей, а именно — досрочного, до завершения работы, открытия дверцы . Однако обнаруженное земное происхождение перитонов не позволяет приписать тот же источник остальным быстрым радиовсплескам.

См. также

• Сигнал «Wow!»
• Радиосигнал SHGb02+14a
• PSR B1919+21
• Блицар
• Магнетар
• Гамма-всплеск

Примечания

Ссылки

• // Лента. Ру , 4 декабря 2015
• Алексей Левин. // «Троицкий вариант — Наука» № 199 от 8.03.2016 — С. 1, 14.
• // РИА Новости , 12 июля 2019