Астрономи, які використовують «Масив антен з дуже довгою базою» (Very Long Baseline Array, VLBA) Національного наукового фонду, виконали перше пряме геометричне вимірювання відстані до магнітара в нашій галактиці Молочний Шлях. Це може допомогти з’ясувати давню таємницю: чи справді ці об’єкти є джерелом швидких радіосплесків (Fast Radio Bursts, FRB).
Магнітари — це нейтронні зорі, тобто надщільні залишки масивних зір, які наприкінці свого життя вибухнули як наднові. Особливість магнітарів: дуже сильні магнітні поля. Типове магнітне поле магнітара в трильйони разів сильніше магнітного поля Землі. Ці об’єкти є найсильнішими магнітами у Всесвіті. Вони можуть генерувати сильні сплески рентгенівських та гамма-променів. Нещодавно їх стали розглядати основним кандидатом у джерела FRB.
Магнітар XTEJ1810-197, виявлений у 2003 році, був першим з шести таких об’єктів, від яких виявили сплески радіовипромінювання. Їх астрономи реєстрували упродовж 2003—2008 років, а потім сплески припинилося на десять років. У грудні 2018 р. магнітар відновив «виробництво» сильних радіоімпульсів.
Група астрономів використовувала VLBA для регулярних спостережень XTEJ1810-197 з січня до листопад 2019 року, а потім знову протягом березня та квітня 2020 року. Спостерігаючи магнітар з протилежних точок орбіти Землі навколо Сонця, вони змогли виявити невеликий зсув у його видимому положенні на небесній сфері щодо набагато віддаленіших небесних об’єктів. Цей ефект, відомий як паралакс, дає змогу астрономам використовувати геометрію для прямого обчислення відстані до об’єкта.
Спостерігаючи об’єкт з протилежних точок орбіти Землі навколо Сонця, як показано на цьому малюнку, астрономи змогли виявити невеликий зсув у його видимому положенні на небесній сфері щодо набагато віддаленіших небесних об’єктів. Цей ефект, який називається паралакс, дає змогу науковцям потім використати геометрію для прямого обчислення відстані до об’єкта — в цьому разі до магнітара в нашій галактиці Молочний Шлях. Малюнок не в масштабі. Фото з сайту https://public.nrao.edu.
«Це перше вимірювання паралакса для магнітараі отримане значення показує — об’єкт є одним із найближчих відомих магнітарів. Він лежить від Землі на відстані приблизно 8100 світлових років, що робить його основною ціллю для подальших досліджень», — сказав Хао Дінґ (Hao Ding), аспірант Технологічного університету Свінберна (Swinburne University of Technology) в Австралії.
28 квітня поточного року інший магнітар, SGR 1935 + 2154, видав короткий радіосплеск, що був найсильнішим із усіх, зареєстрованих досі від об’єктів Молочного Шляху. Хоча він не такий сильний, як FRB, що надходять з інших галактик, цей сплеск підказав астрономам— магнітари можуть генерувати швидкі радіосплески.
Швидкі радіосплески вперше виявили в 2007 році. Їх енергія велика, а тривалість мала — щонайбільше кілька мілісекунд. Джерела більшості з них містяться за межами Галактики. Походження FRB досі невідоме, але їхні характеристики вказують на те, що спричиняти такі сплески може надзвичайне середовище магнітара.
«Знаючи відстань до цього магнітара, ми можемо точно обчислити силу радіоімпульсів, що надходять від нього. Якщо він випромінює щось схоже на FRB, ми будемо знати, яким сильним є цей імпульс», — сказав Адам Деллер (Adam Deller), також із Технологічного університету Свінберна. «FRB різняться за силою, тому ми хотіли б знати, імпульс від магнітара співмірний (чи потужніший) з силою відомих FRB», — додав Деллер.
«Ключ до відповіді на це питання отримаємо тоді, коли будемо мати більше відомих відстаней до магнітарів. Це дасть змогу розширити нашу вибірку та отримати більше даних. VLBA є ідеальним інструментом для цього», — сказав Вальтер Бріскен (Walter Brisken), з Національної радіоастрономічної обсерваторії (National Radio Astronomy Observatory).
Крім того, «ми знаємо, що пульсари, зокрема той, що міститься в знаменитій Крабоподібній туманності, випромінюють “гігантські імпульси”, які є набагато сильніші, ніж їхні звичайні. Визначення відстані до магнітарів допоможе нам зрозуміти це явище і дізнатися, чи є FRB найекстремальнішим прикладом гігантських імпульсів», — сказав Дінґ. Кінцева мета — визначити точний механізм, який спричиняє появу FRB, стверджують науковці.
Дінґ, Деллер, Бріскен та їх колеги повідомляли про свої результати у журналі«Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства» (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society).
Національна радіоастрономічна обсерваторія — це установа Національного наукового фонду, що діє за угодою про співпрацю з корпорацією Associated Universities, Inc.
За інф. з сайту https://public.nrao.edu підготував Іван Крячко
