Наиболее чувствительный на сегодняшний день поиск устойчивого радиоисточника, связанного с чрезвычайно ярким, не повторяющим себя быстрым радиовсплеском (FRB), не дал результатов. Это значительно сужает диапазон возможных объяснений этих загадочных космических явлений.
Совместная исследовательская группа из Шанхайской астрономической обсерватории Китайской академии наук (CAS) и Университета науки и технологий Китая использовала комплекс Very Large Array для поиска потенциальных устойчивых радиоизлучений от FRB 20250316A, одного из самых ярких не повторяющих себя всплесков, когда-либо обнаруженных.
Результаты, [опубликованные](https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ae0324) в The Astrophysical Journal Letters, устанавливают строгий верхний предел устойчивого радиоизлучения от не повторяющих себя FRB.
Быстрые радиовсплески — одни из самых энергетически мощных явлений во Вселенной, высвобождающие столько энергии за миллисекунды, сколько Солнце производит за дни. С момента их открытия более десяти лет назад астрономы выделили два различных класса: повторяющиеся всплески, которые вспыхивают несколько раз из одного и того же места, и не повторяющие себя всплески, которые появляются только один раз.
Ключевой вопрос заключается в том, возникают ли эти различные типы в результате принципиально разных физических процессов. Одним из важных ключей является наличие у источников FRB устойчивого радиоизлучения между всплесками. У некоторых повторяющихся FRB наблюдаются такие устойчивые источники, что может указывать на продолжающуюся активность в их локальном окружении. Однако для не повторяющих себя FRB этот вопрос в значительной степени оставался без ответа из-за крайней чувствительности, необходимой для обнаружения.
FRB 20250316A предоставил идеальный тестовый пример. Всплеск был исключительно ярким и относительно близким, что позволило провести поиск даже самого слабого устойчивого излучения. Используя наблюдения, проведённые в течение одного месяца после всплеска, исследователи достигли беспрецедентной чувствительности, установив верхний предел в 2,8 микроянского (1 сигма) при 15 ГГц, что согласуется с независимыми наблюдениями коллаборации Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) на частоте 9,9 ГГц примерно через два месяца после всплеска.
«Это отсутствие обнаружения на самом деле является интересным результатом», — сказал профессор Ань Тао, первый автор исследования. «Теперь мы можем исключить несколько теоретических моделей, которые предсказывают яркие устойчивые радиоисточники вокруг не повторяющих себя FRB. Окружающая среда оказывается гораздо «чище», чем предполагалось некоторыми теориями».
В частности, полученные данные исключают модели магнетаров и туманностей, являющиеся ведущим объяснением для некоторых повторяющихся FRB, как жизнеспособный вариант для этого не повторяющего себя всплеска. Вместо этого они отдают предпочтение таким сценариям, как слияния нейтронных звёзд или гигантские вспышки от более эволюционировавших, изолированных магнетаров, которые происходят в средах с низкой плотностью, маловероятных для производства длительного радиоизлучения.
Эта работа представляет собой важный шаг к пониманию того, возникают ли повторяющиеся и не повторяющие себя FRB в результате различных физических механизмов. Этот вопрос имеет важные последствия для нашего понимания экстремальной физики во Вселенной. По мере обнаружения и изучения с возрастающей точностью более крупных выборок FRB астрономы приближаются к решению одной из самых интригующих загадок современной астрофизики.
Предоставлено
[Chinese Academy of Sciences](https://phys.org/partners/chinese-academy-of-sciences/)