В опубликованном в журнале Nature исследовании астрофизики предложили объяснение природы быстрых радиоимпульсов. Происхождение таких сигналов ученые пытались выяснить в течение последних десяти лет. Похоже, что сейчас они как никогда близки к разгадке тайны. Первый быстрый радиоимпульс детектирован в 2001 году радиотелескопом «Паркс» Государственного объединения научных и прикладных исследований Австралии, данные с которого были обработаны только к 2007 году. С тех пор подтверждено существование 16 таких радиоимпульсов. Опубликованное исследование посвящено последнему из них. Эта вспышка, длящаяся миллисекунды, привела к выбросу в космическое пространство энергии, эквивалентной испускаемому Солнцем в течение нескольких десятков тысяч лет излучению. Местоположение источника сигнала неизвестно. Сигнал, как и другие быстрые радиоимпульсы, больше не наблюдался. Сигнал FRB (fast radio bursts) 110523 был детектирован 23 мая 2011 (отсюда и индекс). Ученые обнаружили его при помощи специально разработанного алгоритма среди 40 терабайтов данных наблюдений радиотелескопа «Грин-Бэнк» в Западной Вирджинии, проводившихся в общей сложности 650 часов. Из всего массива программа выделила около шести тысяч подозрительных сигналов, каждый из которых астрофизики проанализировали отдельно. FRB 110523 привлек внимание ученых по нескольким причинам. Во первых, он обнаружен в диапазоне частот 700-900 мегагерц, тогда как остальные — в интервале 1,2-1,5 гигагерц. Во-вторых, удалось хорошо определить дисперсию (разницу между коротковолновой и длинноволновой частями, обусловленную потерей энергии излучением при его прохождении через вещество). Это позволило определить расстояние от Земли до источника сигнала — шесть миллиардов световых лет. В-третьих (и это самое главное), у FRB 110523 обнаружили два типа поляризации излучения — круговую и линейную. Ранее зафиксированные 15 сигналов имели исключительно круговую поляризацию (поляризация определяется направлением колебаний векторов напряженности электрического и магнитного полей электромагнитной волны). По характеру поляризации можно определить характеристики вещества, с которым это излучение взаимодействовало, — за счет эффекта Фарадея, то есть вращения плоскости поляризации электромагнитной волны при ее распространении в среде с сильным магнитным полем. Исследователи уверены, что FRB 110523 прошел через две сильно намагниченных области пространства (вероятно, с сильно ионизированной материей). Первая, согласно оценкам, расположена на расстоянии нескольких сотен тысяч световых лет в галактике, содержащей источник FRB 110523. Наблюдаемым свойствам сигнала отвечает его прохождение через туманность с активным звездообразованием или окрестности сверхновой звезды. По мнению ученых, эта область пространства может содержать источник быстрого радиоимпульса — магнетрон или блицар. Первый представляет собой быстро вращающуюся нейтронную звезду (остаток от взрыва сверхновой) с сильным магнитным полем. К настоящему моменту обнаружено около 30 таких объектов. Излучение могло возникнуть в результате «звездотрясений» — колебаний в приповерхностных слоях молодых сильно намагниченных нейтронных звезд. Блицар, придуманный специально для объяснения быстрых радиоимпульсов, — это нейтронная звезда, вращающаяся настолько быстро, что центробежные силы удерживают ее от сжатия в черную дыру. Между тем, по мере потери энергии, такой объект все же превращается в черную дыру, а сам процесс падения его материи за горизонт событий (поверхность, ограничивающую черную дыру, которую в классическом описании неспособно покинуть никакое тело) сопровождается мощным излучением, формирующим быстрый радиоимпульс. Опубликованное исследование позволяет сделать несколько важных выводов. Во-первых, быстрые радиоимпульсы имеют естественное происхождение, не требующее, в частности, инопланетных цивилизаций. Во-вторых, с высокой степенью достоверности прояснились космические условия, окружающие источники быстрых импульсов. В-третьих, источники быстрых радиоимпульсов могут быть локализованы в пределах галактик, а не в пространстве между ними. В-четвертых, теперь проще подобрать наиболее перспективных кандидатов на роль источников теперь уже не столь загадочных сигналов. Ими могут быть единичные объекты, в частности, магнетары, а не сталкивающиеся пары нейтронных звезд или белых карликов. Авторы пока осторожничают и предпочитают не распространять результаты исследования FRB 110523 на другие быстрые радиоимпульсы. По оценкам, ежедневно в наблюдаемой часть Вселенной возникают несколько тысяч таких сигналов. Наблюдения за быстрыми импульсами продолжатся в следующем году на строящемся в Британской Колумбии радиотелескопе CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment). Он позволит сканировать более половины небосвода и на расчетных частотах обнаруживать ежедневно десятки быстрых радиоимпульсов.
