• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Первое одновременное наблюдение быстрого радио-всплеска в радио- и гамма-диапазонах энергий

Первое одновременное наблюдение быстрого радио-всплеска в радио- и гамма-диапазонах энергий

© iStock

Группа ученых из ФТИ им. А.Ф. Иоффе, ВШЭ, ГАИШ и NASA объявила о первом одновременном наблюдении быстрого радио-всплеска от галактического объекта и его «эквивалента» в рентгеновском диапазоне. Направление источника всплеска совпадает с положением активного магнитара SGR 1935+2154, и анализ сигнала в двух энергетических диапазонах позволит лучше понять природу явлений быстрых радио-всплесков. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Быстрые радио-всплески – кратковременные импульсы, наблюдаемые в радиодиапазоне энергий, природа которых до сих пор не изучена до конца. На роль генераторов быстрых радио-всплесков учеными предлагаются различные астрофизические объекты, и, например, в число многообещающих кандидатов входят магнитары.

Магнитарами называют молодые нейтронные звезды, обладающие самыми сильными магнитными полями во Вселенной. При этом большинство магнитаров вращается, и во время активной фазы они испускают короткие импульсы фотонов в рентгеновском диапазоне, а сам период активности может длиться как несколько дней, так и более года.

Магнитар SGR 1935+2154, был обнаружен относительно недавно, в 2014 году, в результате наблюдения серии коротких всплесков. Он находится вблизи центра одного из остатков сверхновых в нашей Галактике, и со времени открытия стал одним из наиболее активных магнитаров из всех известных. Последняя вспышка началась в апреле 2020 года, и пик активности был достигнут 27 апреля.

Рис. 1. Структура гамма-всплеска по данным КОНУС-WIND. Вертикальными линиями показаны центры двух имульсов

На следующий день инструментом CHIME был зарегистрирован быстрый радио-всплеск от направления SGR 1935+2154, а в гамма-диапазоне вспышка активности магнитара была зарегистрирована инструментами INTEGRAL, AGILE, KONUS-WIND и Insight-HXMT.

«Источником всплесков со всей определенностью является галактический магнитар SGR 935+2154. Всплеск имеет весьма интересную структуру с двумя пиками, которые наблюдаются как в гамма- так и в радиодиапазоне и совпадают по времени прихода. Впервые удалось пронаблюдать вспышку магнитара, сопровождающуюся коротким радиоимпульсом. Это открытие дает основания утверждать, что загадочные быстрые радиовсплески связаны именно с активностью магнитаров», – комментирует автор статьи, доцент факультета физики ВШЭ Сергей Попов.

Для анализа спектра использовались данные спектрометра транзиентных явлений в гамма-диапазоне КОНУС, работающего на аппарате WIND NASA. Техническое оснащение спектрометра было разработано сотрудниками Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе для наблюдения космических гамма-всплесков, повторных всплесков от нейтронных звезд в нашей галактике и солнечных вспышек, а сам проект недавно отметил 25-летие непрерывной работы.

Рис. 2. Аппарат WIND
© NASA

КОНУС оснащен двумя сцинтилляционными гамма-спектрометрами, которые позволяют постоянно наблюдать всю небесную сферу. Энергетический диапазон, в котором работает прибор, — 20 кэВ – 15 МэВ, и за время своей работы КОНУС зарегистрировал более трех тысяч гамма-всплесков, иногда предоставляя ученым уникальные данные для исследования.

Спектральный анализ всплеска, а также его полное энерговыделение в перспективе позволяют сделать и некоторые теоретические выводы о механизмах образования излучения в магнитарах.

Модели, объясняющие образование быстрых радио-всплесков в магнитарах, можно поделить на две большие группы. Первая предполагает рождение излучения при взаимодействии потока высокоэнергетичных частиц, испускаемых магнитаром, с окружающим веществом. Во второй группе теорий проводится аналогия с солнечными вспышками: токи, поддерживающие магнитное поле внутри нейтронной звезды постепенно смещаются к внешней оболочке, где могут эффективно рассеиваться во внешнюю среду и взаимодействовать с ней.

Согласно анализу спектра, полученного при помощи спектрометра КОНУС, пока нельзя сделать однозначный вывод в пользу одного или другого класса моделей, однако нетипичный объект SGR 1935+2154 остается для астрономов важной целью для будущих наблюдений быстрых гамма-всплесков. 

Вам также может быть интересно:

Исследователи ВШЭ нашли последовательность нуклеотидов, отвечающую за эффективную борьбу с патологиями

Сотрудники Mеждународной лаборатории микрофизиологических систем ВШЭ обнаружили последовательность нуклеотидов, характерную для дефектных микроРНК. Это открытие позволит предсказывать ошибки в поведении микроРНК и создавать на их основе лекарственные препараты более эффективно распознающие свои мишени, в том числе, вирусы. Результаты исследования опубликованы в журнале RNA Biology.

Российские исследователи получили новые данные об асимметрии магнитных полей Солнца

Ученые из Института теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН и факультета компьютерных наук ВШЭ показали, что асимметрия между глобальными внутренними движениями в северном и южном полушариях Солнца связана с аномалиями его магнитного поля. Исследование Елены Блантер и Михаила Шнирмана открывает новые аспекты значимости асимметрии магнитного поля Солнца для предсказания его аномальной активности. Статья опубликована в журнале Solar Physics.

Европу ждет обратная «утечка мозгов»: до 3,5 млн высококвалифицированных специалистов могут вернуться на родину

В то время как пандемия продолжается, а удаленная работа в некоторых отраслях становится нормой, профессионалы, когда-то уехавшие трудиться в другие страны, начинают возвращаться на родину. Насколько сильным может быть это движение и к каким последствиям для экономики, социальной и политической жизни оно может привести, выяснили ученые из ВШЭ, Лёвенского католического университета и Университета Лилля. Препринт исследования вышел в сборнике GLO Discussion Papers.

Пальцевой индекс не связан с длиной пальцев у мужчин и женщин

Различия в соотношении длины указательного и безымянного пальцев у мужчин и женщин часто объясняется уровнем андрогенов и эстрогенов. Однако есть альтернативная теория: у мужчин более крупные части тела, в том числе пальцы, что и влияет на пальцевой индекс. Команда ученых с участием исследователей из НИУ ВШЭ опровергла эту гипотезу, собрав данные о длине пальцев у 7500 человек. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.

В ВШЭ создали симулятор вирусных генеалогий, позволяющий моделировать пути распространения COVID-19

Ученые из МИЭМ НИУ ВШЭ совместно с коллегами из Калифорнийского университета в Санта-Круз и Европейского института биоинформатики разработали программное обеспечение, с помощью которого можно моделировать пути распространения COVID-19 в условиях глобальной пандемии. Это самый быстрый в мире симулятор вирусных генеалогий (VGsim — Viral Genealogy Simulator). Симулятор доступен, о нем можно прочесть в препринте на medRxiv и скачать код с GitHub.

Онлайн-платформы принуждают российских фрилансеров трудиться по ночам и в выходные

Денис Стребков, Андрей Шевчук и Алексей Тюлюпо из Лаборатории экономико-социологических исследований (ЛЭСИ) НИУ ВШЭ выяснили, как онлайн-платформы формируют рабочие графики фрилансеров и какие последствия это имеет для работников. Результаты исследования опубликованы в журнале New Technology, Work and Employment.

Ученые выявили особенности чтения на русском языке

Психолингвисты из Центра языка и мозга НИУ ВШЭ совместно с коллегами из Городского университета Нью-Йорка и Университета Штутгарта выяснили, чем отличается чтение на русском языке у разных групп читателей. Для этого они впервые использовали новый для билингвизма метод сравнения движения глаз взрослых носителей русского языка, русскоязычных детей и взрослых билингвов с разным уровнем владения русским языком. Результаты исследования опубликованы в журнале Reading Research Quarterly.

Взять от солнца максимум

Профессор МИЭМ ВШЭ Алексей Тамеев с коллегами предложил метод расчета оптимальной толщины фотоактивного слоя, при которой солнечный элемент может показывать максимальную эффективность преобразования энергии. Метод, применимый как к полимерным, так и перовскитным солнечны элементам, может стать важным шагом на пути от лабораторных образцов к производству солнечных батарей из материалов нового поколения. Результаты исследования представлены в статье A common optical approach to thickness optimization in polymer and perovskite solar cells в Scientific Reports.

Графеновый барабан: разработана новая конструкция фононного лазера

Профессор МИЭМ ВШЭ Константин Арутюнов совместно с коллегами из Китая разработал механический резонатор на основе  графена, в котором было индуцировано когерентное излучение квантов звуковой энергии, фононов. Такие устройства, называемые фононными лазерами, имеют широкий потенциал применения в обработке информации, а также в классическом и квантовом зондировании материалов. Исследование опубликовано в журнале Optics express.

Эксперты Вышки поучаствовали в создании гида по индустрии будущего

Цифровые двойники, безлюдные фабрики, искусственный интеллект – все это приметы четвертой промышленной революции. Помочь разобраться с происходящими изменениями призван гид «Индустрия будущего», разработанный Департаментом инвестиционной и промышленной политики Москвы, научно-популярным порталом «ПостНаука» и экспертами, в том числе исследователями из НИУ ВШЭ.