У загадкових космічних сигналів виявили кругову поляризацію

Вчені Національної астрономічної обсерваторії Китайської академії наук (NAOC) вперше виявили кругову поляризацію електромагнітного випромінювання, джерелом якого є швидкі радіосплески, що повторюються. Результати дослідження, опубліковані в журналі Science Bulletin, вказують на найімовірніше джерело спалахів — магнітне поле нейтронних зірок.

Швидкі радіосплески (FRB) відбуваються протягом кількох мілісекунд і супроводжуються викидом у космічний простір величезної кількості енергії — такої, яку Сонце випускає протягом кількох десятків тисяч років. Дослідники пов’язують цей феномен зі спалахами наднових, зіткненням нейтронних зірок, активними чорними дірками чи магнітарами, проте точна природа явища залишається загадкою.

З 2007 року, коли були відкриті перші FRB, було виявлено понад 600 джерел сплесків, більшість з яких були поодинокі. Менш ніж п’ять відсотків усіх FRB повторюються, а близько 10 з них є постійно активними. У поодиноких FRB вже виявляли два типи поляризації радіохвиль — кругову та лінійну. При лінійній поляризації вектор електричного поля електромагнітного випромінювання коливається в одній площині, а при круговій описує коло. Лише в одного FRB, що повторюється, виявили кругову поляризацію, проте він не є активним.

Завдяки систематичному аналізу даних, отриманих за допомогою телескопа FAST, дослідники виявили кругову поляризацію менш ніж у п’яти відсотках сплесків у джерел FRB20121102A і FRB20190520B, що повторюються, останній з яких є постійно активним джерелом. Передбачається, що умови для створення кругової поляризації в FRB, що повторюються, повинні бути більш рідкісними, проте результати спостереження вказують, що кругова поляризація може бути загальною рисою швидких радіосплесків, що виникає періодично.

Поляризація є фундаментальною властивістю FRB і несе важливу інформацію про механізми випромінювання та навколишні середовища джерела спалахів. Спостережувана кругова поляризація може виникати в магнітосфері магнітарів — нейтронних зірок з екстремально сильним магнітним полем, які, як вказують багато досліджень, є найімовірнішим джерелом FRB.