28 апреля сверхмагниченный звездный остаток, известный как магнетар, испустил одновременно невиданную ранее смесь рентгеновских и радиосигналов. Вспышка включала в себя первый быстрый радиовсплеск (FRB), когда-либо наблюдаемый в пределах нашей галактики Млечный Путь, и показывает, что магнетары могут производить эти загадочные и мощные радиовзрывы, которые ранее наблюдались только в других галактиках.
«До этого события самые разные сценарии могли объяснить происхождение FRB, – сказал Крис Боченек, аспирант астрофизики Калифорнийского технологического института, который руководил одним исследованием радиоактивного события. – Хотя в будущем в истории FRB все еще могут быть захватывающие повороты, для меня, прямо сейчас, я думаю, будет справедливо сказать, что большинство FRB производятся из магнетаров, пока не будет доказано обратное».
Магнетар – это разновидность изолированной нейтронной звезды, раздробленные останки размером с город, звезды, во много раз более массивной, чем наше Солнце. Что делает магнетар таким особенным, так это его сильное магнитное поле. Поле может быть в 10 триллионов раз сильнее магнита холодильника и до тысячи раз сильнее, чем у типичной нейтронной звезды. Это огромный кладезь энергии, которая, как подозревают астрономы, приводит к выбросам магнетаров.
Рентгеновская часть синхронных всплесков была обнаружена несколькими спутниками, включая миссию НАСА Wind.
27 апреля обсерватория Нила Герелса Свифта НАСА зафиксировала новый виток активности магнитара под названием SGR 1935 + 2154 (сокращенно SGR 1935), расположенного в созвездии Лисичка. Это была самая массовая вспышка объекта – буря быстрых рентгеновских вспышек, каждая из которых длилась менее секунды. Шторм, бушевавший в течение многих часов, в разное время фиксировался Свифт, космическим гамма-телескопом Ферми НАСА и рентгеновским телескопом NICER для изучения внутреннего состава нейтронных звезд, установленным на Международной космической станции.
Примерно через 13 часов после стихания шторма, когда магнетар был вне поля зрения Свифта, Ферми и NICER, произошла одна особая рентгеновская вспышка. Взрыв был замечен миссией INTEGRAL Европейского космического агентства, рентгеновским спутником Huiyan Китайского национального космического управления и российским прибором Konus для измерения ветра. Когда вспыхнул рентгеновский всплеск длительностью полсекунды, CHIME и STARE2 зафиксировали радиовсплеск, который длился всего одну тысячную секунды.
«Вспышка радиоизлучения была намного ярче, чем все, что мы видели раньше, поэтому мы сразу поняли, что это волнующее событие, – сказал Пол Шольц, исследователь из Института астрономии и астрофизики Данлэпа при Университете Торонто и член CHIME. / FRB Collaboration. – Мы изучали магнитары в нашей галактике на протяжении десятилетий, а FRB – это внегалактическое явление, происхождение которого остается загадкой. Это событие показывает, что эти два явления, вероятно, связаны».
Расстояние до SGR 1935 остается плохо определенным, по оценкам, от 14 до 41 тысяч световых лет. Если предположить, что он находится в более близком конце этого диапазона, рентгеновская часть одновременных вспышек несет столько энергии, сколько наше Солнце производит за месяц. Интересно, однако, что оно было не таким мощным, как некоторые из вспышек штормового извержения магнетара.
«Всплески, наблюдаемые NICER и Ферми во время шторма, явно отличаются по своим спектральным характеристикам от всплеска, связанного с радиоизлучением, – сказал Джордж Юнес, исследователь из Университета Джорджа Вашингтона в Вашингтоне и ведущий автор двух статей, анализирующих шторм, которые сейчас проходят экспертную оценку. – Мы связываем это различие с расположением рентгеновской вспышки на поверхности звезды, при этом вспышка, связанная с FRB, вероятно, произойдет на магнитном полюсе или близко к нему. Это может быть ключом к пониманию происхождения исключительного радиосигнала».
Радиовсплеск SGR 1935 был в тысячи раз ярче любого радиоизлучения магнитаров в нашей галактике. Если бы это событие произошло в другой галактике, оно было бы неотличимо от некоторых из более слабых наблюдаемых FRB.
Кроме того, радиоимпульс прибыл во время вспышки рентгеновского излучения, чего раньше никогда не наблюдалось в связи с FRB. Взятые вместе, наблюдения убедительно свидетельствуют о том, что SGR 1935 произвел в Млечном Пути эквивалент FRB, что означает, что магнетары в других галактиках, вероятно, производят по крайней мере некоторые из этих сигналов.
В качестве надежного доказательства связи с магнетаром исследователи в идеале хотели бы найти FRB за пределами нашей галактики, который совпадает с рентгеновской вспышкой от того же источника. Эта комбинация возможна только для близлежащих галактик, поэтому спутники высоких энергий CHIME, STARE2 и высокоэнергетические спутники НАСА будут продолжать наблюдать за небом.
