Астрономи показали, що джерелом швидкого радіовспліска FRB 180916.J0158 + 65 може бути пульсар у подвійній системі, орбіта якого перетинає пояс астероїдів. Модель дозволила пояснити виявлену раніше нестрогу періодичність цієї події і залежність числа спалахів від енергії, а також спрогнозувати властивості об'єктів поясу. Стаття опублікована в.
Швидкими радіовсплісками (FRB - Fast Radio Bursts) називають спалахи радіовипромінювання тривалістю в кілька мілісекунд. Вперше про таку подію стало відомо в лютому 2007 року - тоді вчені виявили короткий потужний сигнал в архівних спостереженнях. Відтоді радіотелескопи зареєстрували понад сотню FRB, деякі з яких виявилися повторюваними. Природа швидких радіовсплісків, як і раніше, невідома: існує кілька теоретичних моделей, надійно підтвердити або спростувати які поки не вдалося (про них нашому виданню розповідав астрофізик Сергій Попов).
Подія FRB 180916.J0158 + 65 на сьогоднішній день вважається найближчим до Землі швидким радіовсплеском - його джерело розташоване в спіральній галактиці SDSS J015800.28 + 654253.0 на відстані 457 мільйонів світлових років від нас. У цього ж FRB вчені вперше виявили нестригу періодичність сигналу - він повторюється приблизно кожні 16 днів з активною фазою близько чотирьох діб. Такі повторення звужують область можливих причин FRB, оскільки сигнал, що повторюється, не може бути результатом одиночних подій (наприклад, зіткнень зірок). Тим не менш, однозначної версії походження цього радіовспліска поки немає.
Китайські дослідники Цзигао Дай (Z. G. Dai) і Шіці Чжун (S.Q. Zhong) зі Школи астрономії і космічних наук Нанкінського університету розглянули одне з пояснень поведінки FRB 180916.J0158 + 65. Автори припустили, що джерелом сигналу служить подвійна система з пульсара (нейтронної зірки) і тіла зоряної маси, яке оточує пояс астероїдів. Перетинаючи останній, пульсар стикається з його об'єктами - в результаті гравітаційна енергія вивільняється у вигляді випромінювання.
Астрономи встановили, що модель дозволяє пояснити відразу дві важливі особливості FRB 180916.J0158 + 65. По-перше, причиною періодичності сигналу служить рух пульсара по орбіті - він здійснює оборот приблизно за 16 діб, з яких приблизно чотири дні проводить в області поясу астероїдів, де випускає радіосигнали. По-друге, вдається пояснити зламом у розподілі сплесків з енергії: відповідна крива (число подій залежно від енергії) для FRB 180916.J0158 + 65 при високих енергіях спадає істотно сильніше, ніж при низьких (степені функції з показниками -1,2 і -2,5). Відомо, що злам того ж виду є і в розподілі малих тіл Сонячної системи за розміром - отже, цього ж можна очікувати і від інших груп астероїдів. У свою чергу, розмір падаючого на пульсар тіла безпосередньо пов'язаний з його масою, а значить і енергією сплеску, який викликаний зіткненням. Таким чином, розподіл астероїдів за розміром перетворюється на розподіл спалахів за енергією.
Крім того, автори показали, що FRB можуть служити ефективним інструментом для дослідження позагалактичних астероїдів: в рамках моделі вченим вдалося оцінити параметри поясу за даними спостережень. Так, зовнішній радіус області, за оцінками астрономів, на порядок менше, ніж у аналога в Сонячній системі, а повна маса її астероїдів порівнянна з повною масою тіл головного поясу.
Раніше ми розповідали про те, як швидкий радіовсплеск допоміг перерахувати барионну матерію у Всесвіті і як астрономи зафіксували можливий FRB від магнітара в Чумацькому Шляху.