Използвайки Канадския експеримент за картографиране на интензитета на водорода (CHIME), международен екип от астрономи е извършил радионаблюдения на FRB 20220912A - силно активен източник на повтарящи се бързи радиоимпулси. Резултатите от мониторинговата кампания, публикувани наскоро на сървъра за препринти arXiv, биха могли да ни помогнат да разберем по-добре природата на тези загадъчни източници.
Бързите радиоимпулси (FRB - fast radio bursts) са интензивни изблици на радиоизлъчване с продължителност милисекунди, демонстриращи характерния размах на дисперсията на радиопулсарите. Физическата природа на тези изблици все още е неизвестна и астрономите разглеждат различни обяснения, вариращи от синхротронно мазерно излъчване от млади магнетари в останки от свръхнови до космически струни.
Хиперактивен излъчвател
FRB 20220912A е хиперактивен, повтарящ се бърз радиоимпулс (FRB), открит през 2022 г. с FRB инструмента на CHIME. Той се намира в активната галактика PSO J347.2702+48.7066, с червено отместване от 0.077. Предишни наблюдения на този източник са засекли честота на изблици до 390 изблици на час и са установили, че очакваната обща излъчена енергия може да оспори някои хипотези за източници на FRB като магнетари.
Ето защо група астрономи, водени от Томас Абът (Thomas Abbot) от Университета Макгил в Монреал, Канада, решават да извършат последващи наблюдения на FRB 20220912A с инструмента Pulsar на CHIME. Като цяло инструментът Pulsar е проектиран за прецизни наблюдения на пулсари с висока времева резолюция. Той обаче е подходящ и за задълбочени изследвания на единични повтарящи се източници.
Честота на импулсите спрямо времето за FRB 20220912A.Честота на импулсите спрямо времето за FRB 20220912A. Сините точки показват средната честота на импулсите от всяко наблюдение на CHIME/Pulsar. Черната пунктирана линия показва средната честота на импулсите, наблюдавани от CHIME/Pulsar през едноседмични интервали с неопределености. Маркираните области показват периодите, в които FAST (зелено) и NRT (жълто) са наблюдавали източника. Сивата лента в долната част на графиката показва дните, в които CHIME/Pulsar е проследил източника за пълен 21,2-минутен транзит (сива) спрямо дните, в които CHIME/Pulsar е бил неактивен или не е проследил източника за номиналния 21,2-минутен транзит (бяла). Кредит: arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2604.09098
CHIME/Pulsar проучва FRB 20220912A
„CHIME/Pulsar произвежда 10 дигитално формирани проследяващи лъча, всеки от които може да бъде центриран върху източник по време на преминаването си. Това елиминира честотно-зависимия отговор на статичните лъчи на CHIME/FRB и е особено полезно за източници, които преминават през региони в лъчевата мрежа CHIME/FRB, които имат намалена чувствителност“, обясняват изследователите.
„Освен това, CHIME/Pulsar е способен да записва данни от филтърна банка с висока времева резолюция и кохерентно дедиспергирани данни, което позволява търсене на единичен импулс от 40,96 µs за краткотрайни FRB от повтарящи се източници с известна мярка на дисперсия."
Последващата мониторингова кампания идентифицира 828 импулса от FRB 20220912A за 201,2 часа наблюдения. Това води до средна честота на импулсите от 4,12 импулса на час при праг от 0,92 Jy ms (милисекунди на Янски, Jansky milliseconds), единица, отразяваща прага на повлияване на плътността на енергията, използвана за откриване и измерване на бързи радиоимпулси.
Пиковата наблюдавана честота на импулсите е 52 импулса на час и се е случила на 25 октомври 2022 г.
Какво откри инструментът Пулсар?
Наблюденията установоляват, че средната седмична честота на изригванията на FRB 20220912A се променя значително с времето. По-специално, източникът претърпява висока активност през първите 10 седмици на наблюдение и има бимодално разпределение на времето на изчакване, през което в някои отделни дни честотата на изригванията се повишава значително над средната стойност. След първите 10 седмици на висока активност обаче, средната седмична честота на импулсите е под или съответства на общата средна честота на изблици.
Освен това, проучването установява, че мярката за дисперсия на FRB 20220912A се увеличава линейно с времето със скорост от 1,4 pc/cm3-годишно, докато мярката му за ротация остава близо до нула. Това е в контраст с наблюдаваното при други активни източници и предполага, че FRB 20220912A може да се намира в уникална локална среда.
Събраните данни позволяват на изследователите да определят общото енергийно излъчване на FRB 20220912A, което се оценява на поне 10 тредецилиона ерга (1078) или или 1036 джаула. (Подобен по мащаб пик със светимост от около 10 тредецилиона ерг/сек. е достигнат при събитието WTP 14adeqka, когато приливните унищожават звезда от черна дупка.)
Авторите на изследването твърдят, че екстремни магнетарни модели, включващи силни диполи, повърхностни мултиполи от висок порядък или високи вътрешни полета, могат да осигурят такава енергия.
Справка: Thomas C. Abbott et al, Radio Monitoring Campaign of Active Repeater FRB 20220912A with CHIME, arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2604.09098
Източник: CHIME tracks a hyperactive repeating fast radio burst source, Tomasz Nowakowski, Phys.org
