Быстрые радиовсплески (FRB), характеризующиеся как самые яркие небесные детонации миллисекундной продолжительности в радиодиапазоне, давно вызывают недоуменные вопросы в астрономии и физике относительно своего загадочного происхождения.В рамках программы Commensal Radio Astronomy FAST Survey (CRAFTS), основополагающей программы Пятисот-метрового сферического радиотелескопа (FAST), было сделано революционное открытие: первый в истории постоянно активный повторяющийся FRB, обозначенный как FRB 20190520B. Этот уникальный FRB пролил свет на потенциальные направления, которые могут прояснить происхождение этих явлений.
Международный консорциум, возглавляемый доктором Ли Ди из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук (NAOC), начал кампанию по наблюдению FRB 20190520B. Во время этой работы, используя возможности телескопа Паркса в Австралии и телескопа Грин Бэнк (GBT) в США, было обнаружено экстремальную инверсию магнитного поля вокруг этого вечно вспыхивающего источника.
Эта многонациональная совместная исследовательская работа была опубликована в журнале Science ("Реверсия магнитного поля в турбулентной среде вокруг повторяющегося быстрго радиовсплеска").
В отличие от своих собратьев, FRB 20190520B уникально генерирует всплески, которые неизменно обнаруживаются по меньшей мере одним, а часто и несколькими телескопами во время каждого наблюдения. Такая неизменная повторяемость делает его оптимальным кандидатом для всесторонних многодиапазонных исследований.
"Телескоп Паркса обнаружил 113 всплесков в FRB 20190520B, что превосходит суммарное количество быстрых радиовсплесков, ранее обнаруженных Парксом, и тем самым подчеркивает исключительную значимость FRB 20190520B", - отметил доктор Дай Ши из Университета Западного Сиднея, главный исследователь проекта FRB 20190520B на Парксе.
Благодаря совместному анализу данных, полученных с GBT и Паркса, д-р Фэнг И, выпускник NAOC, работающий сейчас в Чжэцзянской лаборатории, и г-жа Анна-Томас из Западно-Виргинского университета (WVU) измерили поляризационные характеристики этого объекта. Они определили, что мера вращения Фарадея (RM) претерпела радикальные изменения знака: колебания от примерно 10 000 единиц до -10 000 единиц и обратно. Среди других важных участников работы - доктор Лиам Коннор из Калтеха и доктор Сара Берк-Сполаор из WVU.
Во время траектории разрывного сигнала на поляризационные свойства может влиять обволакивающая плазма. "RM может быть аппроксимирована интегральным произведением магнитного поля и электронной плотности. Хотя флуктуации RM могут быть обусловлены любым из этих факторов, изменение знака должно быть связано с инверсией магнитного поля, поскольку электронная плотность не может приобретать отрицательные значения", - пояснил д-р Ли Ди, автор-корреспондент исследования.
Такая инверсия может быть следствием прохождения сигнала через турбулентный, намагниченный плазменный экран, расположенный в пределах от 10-5 до 100 парсек от источника FRB. "Турбулентные компоненты магнитного поля вокруг повторяющихся быстрых радиовсплесков могут напоминать хаотичный клубок шерсти", - считает профессор Ян Юаньпей из Университета Юньнань, соавтор исследования.
Правдоподобным объяснением такого беспорядка может быть пересечение сигналом гало сопутствующего объекта, такого как черная дыра или массивная звезда с ветрами. Получение информации об этих серьезных изменениях в намагниченной среде, окружающей FRB, является важным шагом на пути к пониманию происхождения таких космических детонаций.