Исследователи предполагают, что быстрые радиовсплески (FRB) возникли в молодых или сложных условиях, таких как остатки сверхновых. FRB - это самые яркие астрономические переходные процессы продолжительностью в миллисекунды в радиодиапазонах, происхождение которых еще предстоит выяснить. Поляризация FRB включает важную информацию об их окружении. Понимание генезиса FRB требует измерений поляризации с высоким разрешением. Новое исследование под названием «Частотно-зависимая поляризация повторяющихся быстрых радиовсплесков - значение для их происхождения» было опубликовано в журнале Science 17 марта. FRB длится всего несколько мгновений, но выделяет примерно такое же количество энергии, как Солнце за год, сообщает Science Times.
Огромная интенсивность вспышек навела астрономов на мысль, что для их создания требуются чрезвычайно интенсивные магнитные поля, подобные тем, которые обнаруживаются в нейтронных звездах. Если это так, то уходящий всплеск радиоволн также должен быть существенно поляризован магнитными полями. Фактически, телескоп Грин-Бэнк в Западной Вирджинии обнаружил примерно 100% поляризацию FRB 121102 в 2018 году. Однако исследователи не обнаружили поляризации, когда сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой (FAST) зафиксировал 1652 вспышки FRB 121102 в 2019 году. Исследователи были ошеломлены открытием, учитывая, что другие телескопы видели интенсивную поляризацию от того же источника, а FAST обладает непревзойденной чувствительностью.
Согласно Physics Today, исследователи задались вопросом, будет ли их неожиданное открытие справедливым для дополнительных всплесков. Для тщательной оценки они сопоставили данные о поляризации 21 повторяющегося FRB, на которые приходится около 90% всех известных повторяющихся всплесков. Они заметили, что при увеличении и уменьшении частоты всплесков поляризация увеличивается и уменьшается. Всплески могут быть полностью неполяризованными на низких частотах. Исследователи также обнаружили, что порог составляет 2 ГГц. Это может объяснить, почему FAST не смог определить поляризацию: он исследовал FRB 121102 на частотах 1–1,5 ГГц, но телескоп Грин-Бэнк обнаружил поляризацию на частотах 3 ГГц и выше. Исследователи предложили модель, в которой непосредственное окружение, а не сам источник, играет решающую роль в объяснении того, почему поляризация FRB быстро снижается на более низких частотах. Хотя всплески, скорее всего, идеально поляризованы в своем источнике, они проходят через соседний газ или плазму по несколько иным путям к земным телескопам.
На протяжении всего этого процесса волны сталкиваются с различной концентрацией электронов и напряженностью магнитного поля перед ними или вокруг них, что приводит к несколько разным фарадеевским вращениям их углов поляризации. Величина вращения больше на более высоких частотах, чем на более низких частотах. Когда низкочастотные волны достигают приемника телескопа, они теряют свою поляризацию и выглядят деполяризованными. По словам Space.com, если периодическое излучение FRB будет проходить через сложную среду вокруг вспыхивающих источников, могут произойти быстрые изменения. Свет FRB может проходить через остатки сверхновой (взорвавшейся звезды), газ, окружающий быстро вращающийся плотный звездный труп, известный как пульсар, или, например, перегретую плазму вблизи массивных черных дыр.
