Наука: Наука и техника: Lenta.ru
Одно из самых загадочных космических явлений — быстрые радиовсплески. Это короткие, длительностью несколько миллисекунд радиосигналы неизвестной природы, возникающие в результате выброса колоссального количества энергии. С момента их открытия прошло более десятилетия, однако астрофизики до сих пор пытаются выяснить механизмы их возникновения. В качестве возможных источников исследователи называют нейтронные звезды, черные дыры и даже передатчики инопланетных цивилизаций. «Лента.ру» рассказывает об открытиях прошедшего 2019 года, которые проливают свет на причины появления радиовсплесков.
Загадочные сигналы
При быстрых радиовсплесках за миллисекунды выделяется столько энергии, сколько Солнце испускает в течение нескольких десятков тысяч лет. Согласно ведущей гипотезе, их причиной выступают катастрофические события, например слияние двух нейтронных звезд, вспышка при испарении черной дыры или превращение пульсара в черную дыру. Долгое время считалось, что радиовсплески могут происходить лишь единожды, однако в 2015 году было обнаружено, что ранее зарегистрированный быстрый радиовсплеск FRB 121102 повторяется непериодическим образом.
Материалы по теме:
FRB 121102 расположен в карликовой галактике в трех миллиардах световых лет от Земли, и он несколько лет оставался единственным известным источником повторяющихся радиовсплесков, несмотря на тщательные поиски. Однако в январе 2019 года в журнале Nature появилась статья ученых канадской коллаборации CHIME, в которой сообщалось о повторной регистрации сигналов от другого источника — 180814.J0422+73. Интерферометрический радиотелескоп CHIME (англ. Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) зарегистрировал шесть быстрых радиовсплесков, которые пришли из галактики, находящейся в 1,3 миллиарда световых лет.
Сигналы по своей частотной структуре и спектральным характеристикам напоминали сигналы от FRB 121102, что указывает на схожий механизм их формирования и одинаковую природу источника. Открытие свидетельствует о существовании отдельной разновидности быстрых радиовсплесков, причиной которой не могут быть катастрофические события именно из-за их повторяемости.
Изображение: Wikipedia
Тихая галактика
В августе 2019 года международная группа ученых впервые выявила источник одиночного быстрого радиовсплеска FRB 180924, который возник в галактике, удаленной на четыре миллиарда световых лет.
С помощью радиоинтерферометра ASKAP, расположенного в Австралии, астрономы определили местоположение источника FRB, а затем вычислили расстояние до него, проанализировав данные с оптических наземных телескопов Gemini, Keck и VLT. Оказалось, что радиовспышка произошла в массивной галактике размером с Млечный Путь, в 13 тысячах световых лет от ее центра. Характерной особенностью галактики значится отсутствие процессов рождения новых звезд.
Это контрастирует с повторяющимся сигналом FRB 121102, который расположен в области активного звездообразования. Таким образом, одиночные и повторяющиеся быстрые радиовсплески должны иметь различное происхождение. В случае с FRB 121102, радиосигнал по всем признакам проходил через мощное магнитное поле вокруг магнетара — особого типа нейтронных звезд.
Вскоре астрономы Калифорнийского технологического института в США сообщили об обнаружении еще одного быстрого радиовсплеска FRB 190523, который произошел также в относительно спокойной среде — в галактике, являющейся аналогом Млечного Пути и удаленной от Земли на 7,9 миллиарда световых лет.
Оба этих открытия опровергают, что быстрые радиовсплески могут возникать только в молодых карликовых галактиках, где находится большое количество магнетаров.
Радиоинтерферометр ASKAP
Фото: Wikipedia
Восемь близнецов
В августе 2019 года в репозитории препринтов arXiv.org появилась статья канадской коллаборации CHIME, в которой сообщалось об обнаружении восьми повторяющихся радиосигналов. Два источника радиосигналов — FRB 180916 и FRB 181119 — вспыхивали больше двух раз (десять и три раза соответственно), остальные посылали повторные радиосигналы только по одному разу, при этом самая длинная пауза между регистрацией радиоволн составила 20 часов. По мнению исследователей, это может указывать на то, что на самом деле многие FRB повторяются, но некоторые являются более активными, чем другие.
Большинство из восьми новых быстрых радиовсплесков демонстрировали понижение частоты сигнала с каждой повторной вспышкой, что может оказаться ключом к пониманию механизма, который производит эти явления. Кроме того, FRB 180916 имеет самые низкие показатели дисперсии сигнала, указывающие на относительную близость источника к Земле. Это также может помочь определить природу радиовсплеска, заключили исследователи.
Адские звезды
В конце лета 2019 года ученые Национального центра радиоастрофизики в Индии сообщили, что одним из наиболее вероятных источников быстрых радиовсплесков (по крайней мере, повторяющихся) все же выступают магнетары.
Наблюдения за аномальным магнетаром XTE J1810-197 велись на телескопе Giant Metrewave Radio Telescope. Были зафиксированы миллисекундные импульсы радиоизлучения, напоминающие вспышки от повторяющегося FRB 180814.J0422+73.
Giant Metrewave Radio Telescope
Фото: Wikipedia
Этот магнетар расположен в 10 тысячах световых лет от Земли.
Он был обнаружен в 2003 году, а в 2008-м постепенно прекратил испускать радиоизлучение. Однако в 2018 году на нем произошла новая вспышка, которая также постепенно начала затухать. Интересно, что обычно магнетары не испускают радиоизлучение, а XTE J1810-197 стал первым источником радиоизлучения такого рода. Редкость этого объекта, как и повторяющихся радиовсплесков, навела ученых на мысль, что оба явления могут быть связаны друг с другом.
Шумная дыра
В сентябре 2019 года китайские астрономы сообщили, что они обнаружили новые повторяющиеся быстрые радиовсплески (FRB) от источника FRB 121102. Сигналы были обнаружены с помощью радиотелескопа с 500-метровой апертурой FAST с 19-лучевым приемником в провинции Гуйчжоу. С конца августа по сентябрь было зафиксировано более 100 всплесков, что является рекордным числом среди всех зафиксированных FRB.
Материалы по теме:
К тому моменту ученые стали предполагать, что FRB 121102 — сверхмассивная черная дыра, превышающая массу Солнца в 10-100 миллионов раз и порождающая мощное магнитное поле, а непосредственным источником вспышек может быть нейтронная звезда или плазма, испытывающая воздействие со стороны дыры.
Другое возможное объяснение заключается в том, что FRB 121102 является намагниченным плерионом — туманностью, подпитываемой звездным ветром от пульсара.
***
Хотя пока быстрые радиовсплески остаются необъясненным явлением, в 2019 году научному сообществу было представлено много данных, которые приближают астрономов к разгадке. Выяснилось, что FRB могут повторяться, и делают это они, вероятно, очень часто. В этом случае их порождают достаточно экзотические объекты вроде нейтронных звезд (пульсары и магнетары), находящиеся в подходящей межзвездной среде. Одиночные всплески случаются в менее бурных условиях: галактиках, где процессы звездообразования происходят очень медленно. Такие явления, скорее всего, действительно происходят из-за катастрофических процессов.
«Это первый быстрый радиовсплеск от известного источника»
Внегалактические сигналы против микроволновки
Быстрыми радиовсплесками (по-английски — Fast Radio Bursts, или FRB) называют радиоимпульсы длиной в несколько миллисекунд.
Но сила их такова, что количество энергии, испускаемой за этот короткий промежуток, сравнимо с той, что излучает Солнце за десятки тысяч лет. Первый радиовсплеск был обнаружен группой Дункана Лоримера в 2007 году, когда его аспирант Дэвид Наркевич изучал данные австралийского 64-метрового радиотелескопа Паркс. Сигнал исходил из точки, расположенной в трех миллиардах световых лет от нас.
Ученые более десяти лет ломали голову, откуда берутся такие мощные вспышки радиоизлучения. В 2010 астрофизики обнаружили и другие подобные всплески, но выяснилось, что они имеют земное происхождение и вызваны техническими устройствами. В другой раз сверхчувствительная аппаратура в Парксе приняла за быстрые внегалактические радиовсплески излучение из-за открытия еще работающей микроволновки в здании обсерватории. Неудивительно, что скептики вовсе разуверились в существовании таких явлений.
Однако данные о новых радиовсплесках продолжали поступать — особенно со строительством нового радиотелескопа CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment — «Канадский эксперимент по картированию интенсивности водорода», аббревиатура переводится как «перезвон») в Британской Колумбии.
Но общего объяснения причин радиовсплесков так и не было. Проблем добавляло и то, что за миллисекунды нельзя перенаправить телескоп, сфокусировав его на нужной области, а потому определить источник FRB очень сложно. В основном это удается сделать для повторяющихся радиовсплесков: в этом случае можно хотя бы знать, где они появятся в следующий раз (хотя ждать порой приходится очень долго).
«Источники быстрых радиовсплесков находятся в галактиках, расположенных в миллионах и миллиардах световых лет от нас. Если мы можем наблюдать их с такого расстояния, то они должны быть в десятки тысяч или в миллионы раз мощнее, чем то, что мы регистрируем в нашей Галактике. Множество теорий пытались объяснить это явление, но данные для их подтверждения были ограничены нехваткой источников радиовсплесков вблизи от нас», — рассказал Дэниэл Мичилле, соавтор одной из работ и сотрудник CHIME.
Журавль и Лисичка
Согласно большинству теорий, источником радиовсплесков могут быть нейтронные звезды — сверхплотные остатки переживших стадию сверхновой звезд-гигантов.
Но нейтронные звезды бывают разными, и быстрые радиовсплески часто приписывали молодым. Однако с этим согласовывались не все факты. Так, источник зарегистрированного в 2019 году радиовсплеска FRB 180924 находился в созвездии Журавль на расстоянии 4 млрд световых лет от нас. Для этого FRB, кстати, впервые удалось определить хотя бы галактику происхождения, но в ней было множество старых звезд, считавшихся не очень хорошими кандидатами в источники быстрых радиовсплесков.
Весной этого года астрофизикам наконец-то повезло. Одновременно и радиотелескоп CHIME, и проект STARE2 (The Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2, что дословно переводится как «Изучение неустойчивого астрономического радиоизлучения 2», при этом аббревиатура означает «уставиться» или «глазеть») засекли один и тот же быстрый радиовсплеск FRB 200428. «28 апреля был обнаружен гигантский, невероятно яркий радиосигнал, который имел свойства FRB. Радиотелескоп CHIME в Британской Колумбии, имеющий более тысячи антенн, мы использовали для триангуляции сигнала на небе, — рассказал Дэниэл Мичилле.
— Удалось определить, что сигнал испустил магнетар SGR 1935+2154». Индукция поверхностных магнитных полей магнетаров превышает 10 14 гаусс — в тысячи раз больше, чем у звезд. SGR 1935+2154 расположен на расстоянии 30 тысяч световых лет от Земли в Млечном Пути — нашей Галактике, что только придает открытию уникальности.
Всплески в диапазоне 1281–1468 мегагерц, которые излучал SGR 1935+2154, были в 4000 раз сильнее, чем испускаемые за схожий промежуток времени пульсаром в Крабовидной туманности — предыдущим рекордсменом по радиоизлучению в нашей Галактике. Испускаемая энергия была лишь в 30 раз слабее, чем у известных нам внегалактических FRB. Однако он был обнаружен лишь за год наблюдений, тогда как более мощные подобные события, которые мы регистрируем извне, происходят сравнительно редко, а слабые могут быть не замечены на расстоянии миллиардов световых лет. По мнению исследователей, изложенному в первой статье в журнале Nature, данные согласуются либо с моделью мазеров, то есть квантовых генераторов электромагнитных волн в сантиметровом диапазоне (или микроволн — привет микроволновкам), либо с моделью магнетаров, испускающих электромагнитные импульсы и гигантские вспышки.
В поисках причины
Из тридцати ближайших к нам магнетаров (в Млечном Пути и Магеллановых Облаках) лишь пять уличены в интенсивном радиоизлучении, а вот рентгеновские и гамма-лучи для них — обычное дело. То, что яркость излучения в радиодиапазоне магнетаров нашей Галактики была на много порядков ниже, чем у источников внегалактических радиовсплесков, считалось Ахиллесовой пятой «магнетарных» теорий их происхождения. Однако зарегистрированный 28 апреля выброс энергии в виде радиоволн был на три порядка сильнее, чем ранее известные значения этих показателей для магнетаров. По расчетам ученых, такой выброс из соседней галактики легко подошел бы под описание типичного быстрого радиовсплеска. Но чтобы объяснить все случаи, понадобятся более мощные источники излучения — возможно, активные молодые магнетары, предположили астрофизики во второй статье.
Как же магнетар SGR 1935+2154 впервые удалось поймать с поличным? Как сообщил представитель проекта STARE2 и сотрудник Калифорнийского технологического университета Кристофер Боченек, в тот же самый момент магнетар испустил всплеск излучения еще и в рентгеновском диапазоне.
«Над проектом работала коллаборация из пяти радиотелескопов по всей Северной Америке, также к нам подключился и рентгеновский телескоп. Это первый быстрый радиовсплеск от известного источника», — подчеркнул ученый. Кроме того, определить местоположение источника помог сканер IBIS на спутнике Integral Европейского космического агентства.
Параллельно тот же участок неба наблюдали китайские астрофизики при помощи телескопа FAST (Five-hundred meter Aperture Spherical Telescope). Они смогли четко определить верхнюю границу коротких гамма-волн, испускаемых магнетаром (такое излучение считается редкостью), чтобы разобраться в механизмах возникновения коротких радиовсплесков. Объединенные усилия ученых и восьмичасовые наблюдения позволили изучить явление в оптическом, рентгеновском и других диапазонах и обнаружить 29 выбросов гамма-излучения (из-за которых, собственно, магнетар и назван SGR — soft-γ-ray repeater). С ними, к сожалению, не совпадали радиовсплески, но в момент регистрации FRB наблюдений за этим участком неба китайцы не вели.
В третьей статье астрофизики предполагают, что эти всплески редко происходят одновременно с радиовсплесками.
Накопленные знания помогли построить и проверить новые модели физических механизмов таких событий. Ранее обсуждалось, что свой вклад вносят магнитосферы черных дыр, нейтронных звезд или же релятивистские скачки уплотнения — волны от этих объектов. Новые наблюдения, как сообщается в четвертой статье, подтвердили теорию нейтронных звезд по крайней мере для магнетаров. «Множество теорий моделируют, как происходят такие всплески. Нам удалось свести данные в одну модель, объясняющую как минимум некоторые, а возможно и все радиовсплески. Есть вероятность, что их все испускают магнетары», — заключает Бин Чжан, сотрудник телескопа FAST и Невадского университета в Лас-Вегасе.
Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.
Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.
тайна загадочных космических радиовспышек раскрыта окончательно
21 февраля 2021 13:51 Анатолий Глянцев
Учёные окончательно определили источник таинственных радиовспышек.
Иллюстрация Global Look Press.
Нейтронные звёзды со сверхсильным магнитным полем оказались источником таинственных радиовсплесков.
Иллюстрация NASA’s Goddard Space Flight Center.
Астрономам давно не давала покоя загадка быстрых радиовсплесков – коротких и ярких вспышек радиоизлучения, рождающихся где-то в космосе.
Астрономам давно не давала покоя тайна рождения быстрых радиовсплесков – коротких и ярких вспышек радиоизлучения, появляющихся где-то в космосе и имеющих неясную природу. Теперь учёные окончательно разобрались с их источником. Особенно приятно, что важный вклад в это внесли российские специалисты.
Достижение описано в двух научных статьях, опубликованной в журнале Nature Astronomy. Первая из них написана российскими учёными при участии одного исследователя из США. Вторая принадлежит перу китайских астрономов.
Быстрые радиовсплески (fast radio bursts, или FRB) – это короткие (длительностью несколько миллисекунд) и яркие вспышки радиоизлучения. Их впервые обнаружили в 2007 году и с тех пор наблюдали около сотни раз. Но природа этих вспышек оставалась загадкой, хотя гипотез было множество.
Ещё в 2007 году Константин Постнов и Сергей Попов из Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга МГУ имени М. В. Ломоносова выдвинули интересную гипотезу.
Они предположили, что источником FRB являются магнетары. Это нейтронные звёзды с колоссальным магнитным полем: 1013–1014 гауссов. Для сравнения: магнитное поле Земли имеет магнитную индукцию менее одного гаусса.
К слову, магнетары – редкие птицы: во всей огромной Галактике их известно всего около тридцати.
18 апреля 2020 года радиотелескопы впервые зафиксировали FRB, родившийся в Млечном Пути (FRB 200428, как его обозначили). Астрономы определили небесное тело, испустившее этот радиоимпульс, и им действительно оказался магнетар SGR 1935+2154. Это стало вехой в истории изучения быстрых радиовсплесков. Один из самых авторитетных в мире научных журналов – Science – включил это открытие в список важнейших научных прорывов 2020 года.
Однако у дотошных учёных всё ещё оставались некоторые сомнения в том, что источник радиоимпульса определён верно. Теперь же они отпали. Всё благодаря наблюдениям магнетара SGR 1935+2154 в рентгеновских и гамма-лучах.
Как раз в апреле 2020 года это небесное тело демонстрировало особенно бурную активность.
Рентгеновские и гамма-вспышки следовали одна за другой. Очередное такое событие произошло 28 апреля одновременно с быстрым радиовсплеском FRB 200428. При этом картина рентгеновского импульса точно повторяла радиовсплеск: два миллисекундных пика, разделённых интервалом 30 миллисекунд. В том, что источником рентгеновской вспышки был именно SGR 1935+2154, нет никаких сомнений: координаты были определены даже точнее, чем в радиодиапазоне.
Две одновременные и совершенно одинаковые вспышки в радиоволнах, рентгеновских и гамма-лучах не могут быть совпадением. Несомненно, они порождены одним и тем же событием на магнетаре SGR 1935+2154.
Отметим, что FRB 200428 стал первым быстрым радиовсплеском, который был зафиксирован в каком-либо ещё диапазоне, кроме радиоволн.
Наблюдения в рентгеновских и гамма-лучах были выполнены сразу несколькими орбитальными телескопами. Это российский инструмент «Конус» на борту американской обсерватории Wind, а также телескопы Integral (Европейское космическое агентство), Agile (Италия) и Insight-HXMT (Китай).
К слову, вспышка, сопровождавшая радиовсплеск FRB 200428, была совсем не похожа на обычные рентгеновские вспышки магнетара. Видимо, для того чтобы родился быстрый радиовсплеск, нужно, чтобы с нейтронной звездой произошло нечто особенное. Это объясняет, почему подобные события так долго не фиксировались в нашей галактике.
«Одновременная регистрация от галактического магнетара всплеска, вполне аналогичного быстрому радиовсплеску FRB, в радио- и рентгеновском/гамма-диапазонах спектра является сильнейшим аргументом в пользу магнетарной гипотезы [происхождения быстрых радиовсплесков], а также позволяет говорить, что по крайней мере существенная доля быстрых радиовсплесков порождается мощными вспышками внегалактических магнетаров», – резюмирует соавтор научной статьи Сергей Попов.
Нейтронные звёзды со сверхсильным магнитным полем оказались источником таинственных радиовсплесков.
Иллюстрация NASA’s Goddard Space Flight Center.
Поясним, что астрономы называют галактическими объекты, находящиеся в Галактике (то есть в Млечном Пути), а внегалактическими – лежащие вне её.
Обратим внимание на осторожность учёного: он говорит не «все быстрые радиовсплески» а «по крайней мере существенная доля быстрых радиовсплесков». Астрономы давно знают, что явления, очень похожие с точки зрения наблюдателя, иногда имеют очень разную природу. Так что нельзя исключить, что магнетары порождают только часть FRB, а остальные вспышки генерируются чем-то иным.
Между прочим, у въедливых экспертов остаётся ещё один повод для сомнений: общая энергия, выделившаяся при радиовсплеске FRB 200428, в десять раз меньше, чем у радиовсплесков, наблюдаемых в других галактиках. Однако у учёных есть гипотеза, изящно объясняющая этот факт. Они предполагают, что радиовсплески бывают самой разной мощности. Слабые всплески происходят чаще, но на межгалактических расстояниях видны, естественно, только самые сильные. Так что нет ничего удивительного в том, что первый FRB, обнаруженный в Млечном Пути, был слабым (они чаще случаются), а в других галактиках наблюдаются только сильные (остальных мы просто не видим с такой дистанции).
«Теперь теоретикам предстоит понять, каков же механизм возникновения FRB в деталях. А наблюдатели продолжают наблюдать в надежде найти новые ключи, чтобы лучше разобраться в тайне быстрых радиовсплесков», – отмечает Попов.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, как более 70 FRB обнаружил искусственный интеллект.
наука космос астрономия новости Россия
Быстрые радиовсплески — ученые нашли еще один повторяющийся сигнал
Тема дня
- Главная
- Технологии
Природа этого феномена все еще остается загадкой для исследователей.
- Вам также будет интересно
>
Крошечные роботы смогли очистить легкие мышей от пневмонии 29.09 19:30
Ученые воссоздали облик женщины, которая жила 31 тысячу лет назад 29.09 18:16
«Двойной удар»: в начале октября Землю накроет магнитная буря 29.
09 14:10Свидетельства падения астероида, погубившего динозавров, нашли на Луне 29.09 13:32
-
Вирус герпеса оказался способен вылечить редкие формы рака 29.09 12:07
«Озера» на Марсе могут оказаться не тем, чем считалось – ученые 28.
09 19:33Украинцы вошли в список лидеров нового поколения во версии TIME 28.09 18:59
В Apple объяснили, почему удалили российское приложение «ВКонтакте» из AppStore 28.09 17:20
У летучих мышей в России нашли новый опасный штамм коронавируса 28.
09 14:24Археологи нашли в Египте сыр возрастом более двух тысяч лет 28.09 13:18
Опубликованы новые снимки столкновения аппарата DART с астероидом 28.09 12:19
Подготовка к зиме: семь способов утеплить дом и платить за отопление меньше 28.
09 06:00
09 14:10
09 19:33
09 14:24
09 06:00Последние новости
- Данилов анонсирует «фундаментальные» решения СНБО 02:18
- В Днепре раздались взрывы — уничтожено более ста единиц городского транспорта 01:58
- Воздушные силы уничтожили пять из семи запущенных россиянами дронов-камикадзе 01:42
- Сотни звонков каждый день: в ВСУ рассказали, сколько россиян уже захотели сдаться в плен 01:39
- Трамп хочет стать посредником в переговорах между Украиной и РФ 01:35
Все новости
Добро пожаловать! Регистрация Восстановление пароля Авторизуйтесь, чтобы иметь возможность комментировать материалы Зарегистрируйтесь, чтобы иметь возможность комментировать материалы Введите адрес электронной почты, на который была произведена регистрация и на него будет выслан пароль
Забыли пароль? Войти
Пароль может содержать большие и маленькие буквы латинского алфавита, а также цифры Введенный e-mail содержит ошибки
Зарегистрироваться
Имя и фамилия должны состоять из букв латинского алфавита или кирилицы Введенный e-mail содержит ошибки Данный e-mail уже существует У поля Имя и фамилия нет ошибок У поля E-mail нет ошибок
Напомнить пароль
Введенный e-mail содержит ошибки
Нет учетной записи? Зарегистрируйтесь! Уже зарегистрированы? Войдите! Нет учетной записи? Зарегистрируйтесь!
Астрофизики разгадали тайну появления быстрых радиовсплесков из далеких галактик
2270
Добавить в закладки
Международный коллектив ученых под руководством исследователей из ФТИ им. Иоффе при участии астрофизика ГАИШ МГУ зарегистрировал всплеск от галактического магнитара SGR 1935+2154, аналогичный быстрому радиовсплеску (fast radio burst – FRB), в радио- и рентгеновском/гамма-диапазонах спектра. Наблюдение позволяет говорить о разгадке происхождения этих радиовсплесков – одного из самых малоизученных явлений в астрофизике. Событие является сильнейшим аргументом в пользу магнитарной гипотезы происхождения FRB, предложенной астрофизиками ГАИШ МГУ в 2007 году. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy 18 февраля.
Быстрые радиовсплески (FRB) – это мощные короткие (несколько
миллисекунд) импульсы радиоизлучения, приходящие от далеких
внегалактических источников. Первое такое событие было описано в
2007 г. А с 2013 г., когда было обнаружено еще несколько
всплесков, загадка происхождения FRB является одной из самых
«жгучих» в астрофизике.
В 2007 г., сразу после первой публикации
о FRB, учёные ГАИШ МГУ – Константин
Постнов и Сергей Попов
выдвинули гипотезу о том, что быстрые радиовсплески связаны с
мощными вспышками внегалактических магнитаров – нейтронных звезд
с сильными магнитными полями. Однако, конечно, эта гипотеза была
не единственной. Разными авторами было предложено множество
сценариев: от крайне экзотических (космические струны, белые
дыры) до довольно прозаичных (сверхмощные импульсы пульсаров).
Магнитарная гипотеза на протяжении нескольких лет становилась все
более привлекательной, но не давал покоя вопрос: почему мы не
видим вспышки от магнитаров в нашей Галактике?
В нашей Галактике известно около 30 нейтронных звезд,
классифицируемых как магнитары. Они довольно часто демонстрируют
вспышки в рентгеновском/гамма-диапазонах. Но ничего похожего на
быстрые радиовсплески от них никогда не видели. Ситуация
кардинально изменилась 28 апреля 2020 г. Магнитар
SGR 1935+2154 на тот момент находился на стадии бурной
активности, и рентгеновские и гамма-детекторы на борту нескольких
спутников регулярно регистрировали его вспышки.
А 28 апреля две
миллисекундные вспышки, разделенные интервалом 30 миллисекунд,
зарегистрировал канадский радиотелескоп CHIME. Также радиовсплеск
увидела американская установка STARE2. В жестком диапазоне
спектра одновременное событие зарегистрировал российский прибор
Конус (созданный в ФТИ им. Иоффе в Петербурге) на борту
американского спутника Wind, а также спутники Integral (ESA),
Agile (Италия), Insight-HXMT (Китай).
Радиовсплески очень похожи на типичные быстрые радиовсплески (разве что галактическое событие немного слабее, что неудивительно: с больших расстояний такую вспышку мы бы просто не заметили). Поэтому можно говорить о том, что впервые показана генетическая связь между вспышками магнитаров и быстрыми радиовсплесками.
«Одновременная регистрация от галактического магнитара
всплеска, вполне аналогичного быстрому радиовсплеску FRB, в
радио- и рентгеновском/гамма-диапазонах спектра является
сильнейшим аргументом в пользу магнитарной гипотезы, а также
позволяет говорить, что по крайней мере существенная доля быстрых
радиовсплесков порождается мощными вспышками внегалактических
магнитаров», – рассказал профессор МГУ Сергей Попов, один
из авторов исследования.
Как показывают наблюдения приборов Konus-Wind, вспышка 28 апреля отличается по своим параметрам от других жестких всплесков этого магнитара. Т.е., чтобы породить FRB, нужны какие-то особые условия, реализующиеся не в каждом всплеске магнитаров. Это объясняет тот факт, что регистрации быстрого радиовсплеска от галактического магнитара пришлось ждать так долго. «Теперь теоретикам предстоит понять, каков же механизм возникновения FRB в деталях. А наблюдатели продолжают наблюдать в надежде найти новые ключи, чтобы лучше разобраться в тайне быстрых радиовсплесков», – добавил Сергей Попов.
Информация предоставлена пресс-службой МГУ
Источник фото: http://www.sib-science.info/ru/news/astrofiziki-obyasnili-03112020
Автор Пресс-Служба МГУ
Разместила Наталья Сафронова
FRB ГАИШ МГУ магнитарная гипотеза магнитары радиовсплески
Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия».
Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано
Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.
НАУКА ДЕТЯМ
Астрономы обнаружили уникальные неустойчивые галактики с рассогласованными дисками
18:30 / Астрономия
Международная конференция «Симуляционное обучение в медицине: опыт, развитие, инновации. РОСОМЕД — 2022» открылась в МГУ
18:30 / Здравоохранение, Медицина, Наука и общество
Исследование: первые челюстные позвоночные появились 439 миллионов лет
18:00 / Палеонтология
Запатентован новый способ диагностики меланомы
17:30 / Медицина
В предгорьях Северного Тянь-Шаня найдены стоянки эпохи верхнего палеолита
16:30 / Археология
Директор Института астрономии РАН Михаил Сачков: астроном — это романтик, который много знает
16:00 / Астрономия
Изобретение ученого Пермского Политеха повысит эффективность обработки титана и полимерных композитов
15:30 / Инженерия
Новосибирские студенты разработали диалоговую систему для видеоигр
14:37 / Новые технологии, Филология, Экономика
Восьмая Всероссийская премия «За верность науке»
14:30 / Наука и общество
«Нам надо работать вместе на общий результат».
В МГУ имени М.В. Ломоносова обсудили сотрудничество между учеными в рамках Международной ассоциации академии наук
14:23 / Наука и общество, Экспертный разговор
Памяти великого ученого. Наука в глобальном мире. «Очевиднное — невероятное» эфир 10.05.2008
04.03.2019
Памяти великого ученого. Нанотехнологии. «Очевидное — невероятное» эфир 3.08.2002
04.03.2019
Вспоминая Сергея Петровича Капицу
14.02.2017
Смотреть все
Астрономы зафиксировали сотни загадочных быстрых радиовсплесков
https://ria.ru/20210609/radiovspleski-1736328689.html
Астрономы зафиксировали сотни загадочных быстрых радиовсплесков
Астрономы зафиксировали сотни загадочных быстрых радиовсплесков — РИА Новости, 09.06.2021
Астрономы зафиксировали сотни загадочных быстрых радиовсплесков
Ученые из Канады и США сообщили о том, что за первый год работы радиотелескопа CHIME Радиоастрофизической обсерватории Доминион в Британской Колумбии им удалось РИА Новости, 09.
06.2021
2021-06-09T19:15
2021-06-09T19:15
2021-06-09T19:27
наука
астрономия
сша
канада
массачусетский технологический институт
космос — риа наука
астрофизика
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/0b/03/1582900311_0:244:3207:2048_1920x0_80_0_0_1fc3e5a09fd1ab9f381e0a88cfded1e6.jpg
МОСКВА, 9 июн — РИА Новости. Ученые из Канады и США сообщили о том, что за первый год работы радиотелескопа CHIME Радиоастрофизической обсерватории Доминион в Британской Колумбии им удалось зафиксировать более 500 быстрых радиовсплесков. Это в четыре раза больше, чем за весь предыдущий период наблюдений за этими загадочными явлениями. Результаты исследования представлены на 238-й встрече Американского астрономического общества.Быстрые радиовсплески (Fast Radio Bursts — FRB) — это чрезвычайно яркие и короткие импульсы, регистрируемые в радиодиапазоне электромагнитного спектра, которые длятся доли секунды и за это время выбрасывают в космическое пространство энергию, эквивалентную испускаемой Солнцем в течение нескольких десятков тысяч лет.
Происхождение быстрых радиовсплесков неизвестно. За все время с 2007 года, когда зафиксировали первую из них, радиоастрономы обнаружили не более 140 подобных вспышек, поэтому заметить очередной быстрый радиовсплеск считалось до сих пор большой удачей.Однако, судя по данным, приведенным в докладе, ученым из коллаборации CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment — Канадский эксперимент по картированию интенсивности водорода) только за первый год работы радиотелескопа CHIME, с 2018 по 2019-й, удалось обнаружить 535 новых быстрых радиовсплесков. По результатам наблюдений авторы составили первый каталог быстрых радовсплесков, который значительно расширяет текущую библиотеку известных FRB и содержит сведения об их свойствах. Все радиовсплески исследователи делят на два класса: однократные и повторяющиеся. Среди недавно обнаруженных FRB ученые идентифицировали 18 источников, которые взрывались неоднократно, остальные были единичными.По своим свойствам периодические FRB отличаются от разовых — их импульсы длятся немного дольше и излучают более сфокусированные пучки радиочастот.
По мнению авторов, это свидетельствует о том, что единичные и повторяющиеся быстрые радиовсплески имеют разные механизмы и возникают из разных астрофизических источников. В отличие от большинства радиотелескопов с вращающимися антеннами, CHIME состоит из четырех неподвижных массивных параболических радиоантенн, которые одновременно охватывают половину неба. Фокусирует входящие радиосигналы специальный коррелятор — мощный цифровой процессор, обрабатывающий огромные объемы данных со скоростью около семи терабит в секунду.»Цифровая обработка сигналов — это то, что позволяет CHIME смотреть одновременно в тысячах направлений, — приводятся в пресс-релизе Массачусетского технологического института слова первого автора исследования, доцента физики Киёси Масуи. — Это то, что помогает нам обнаруживать FRB в тысячу раз чаще, чем традиционный телескоп».Когда ученые нанесли на карту местоположения всех FRB, оказалось, что они не исходят из каких-то конкретных частей неба, а распределены в пространстве более или менее равномерно.
По оценкам авторов, ежедневно в разных частях Вселенной происходят около девяти тысяч FRB, достаточно ярких, чтобы их мог увидеть радиотелескоп типа CHIME.По степени рассеяния радиоволн ученые оценили расстояние до каждого из 535 FRB, обнаруженных CHIME, и у становили, что большинство из них возникли в далеких галактиках. Но тот факт, что они достаточно яркие, чтобы их увидел радиотелескоп, по мнению авторов, говорит о том, что их источники обладают чрезвычайно высокой энергией. По мере того как телескоп CHIME обнаруживает все больше FRB, ученые надеются точно определить, какие экзотические события могут генерировать такие сверхъяркие и сверхбыстрые сигналы.
https://ria.ru/20210601/radiovsplesk-1735077653.html
https://ria.ru/20201121/radiovspleski-1585468650.html
сша
канада
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2021
РИА Новости
1
5
4.
7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
1920
1080
true
1920
1440
true
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/0b/03/1582900311_354:0:3085:2048_1920x0_80_0_0_3968e5c4a9c1b2bbebfc02413a96d69c.jpg
1920
1920
true
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
internet-group@rian.
ru
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
астрономия, сша, канада, массачусетский технологический институт, космос — риа наука, астрофизика
Наука, Астрономия, США, Канада, Массачусетский технологический институт, Космос — РИА Наука, астрофизика
МОСКВА, 9 июн — РИА Новости. Ученые из Канады и США сообщили о том, что за первый год работы радиотелескопа CHIME Радиоастрофизической обсерватории Доминион в Британской Колумбии им удалось зафиксировать более 500 быстрых радиовсплесков. Это в четыре раза больше, чем за весь предыдущий период наблюдений за этими загадочными явлениями. Результаты исследования представлены на 238-й встрече Американского астрономического общества.
Быстрые радиовсплески (Fast Radio Bursts — FRB) — это чрезвычайно яркие и короткие импульсы, регистрируемые в радиодиапазоне электромагнитного спектра, которые длятся доли секунды и за это время выбрасывают в космическое пространство энергию, эквивалентную испускаемой Солнцем в течение нескольких десятков тысяч лет.
Происхождение быстрых радиовсплесков неизвестно. За все время с 2007 года, когда зафиксировали первую из них, радиоастрономы обнаружили не более 140 подобных вспышек, поэтому заметить очередной быстрый радиовсплеск считалось до сих пор большой удачей.
Однако, судя по данным, приведенным в докладе, ученым из коллаборации CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment — Канадский эксперимент по картированию интенсивности водорода) только за первый год работы радиотелескопа CHIME, с 2018 по 2019-й, удалось обнаружить 535 новых быстрых радиовсплесков.
По результатам наблюдений авторы составили первый каталог быстрых радовсплесков, который значительно расширяет текущую библиотеку известных FRB и содержит сведения об их свойствах. Все радиовсплески исследователи делят на два класса: однократные и повторяющиеся. Среди недавно обнаруженных FRB ученые идентифицировали 18 источников, которые взрывались неоднократно, остальные были единичными.
1 июня 2021, 13:02Наука
Астрономы выявили необычный источник быстрого радиовсплеска
По своим свойствам периодические FRB отличаются от разовых — их импульсы длятся немного дольше и излучают более сфокусированные пучки радиочастот.
По мнению авторов, это свидетельствует о том, что единичные и повторяющиеся быстрые радиовсплески имеют разные механизмы и возникают из разных астрофизических источников.
В отличие от большинства радиотелескопов с вращающимися антеннами, CHIME состоит из четырех неподвижных массивных параболических радиоантенн, которые одновременно охватывают половину неба. Фокусирует входящие радиосигналы специальный коррелятор — мощный цифровой процессор, обрабатывающий огромные объемы данных со скоростью около семи терабит в секунду.
«Цифровая обработка сигналов — это то, что позволяет CHIME смотреть одновременно в тысячах направлений, — приводятся в пресс-релизе Массачусетского технологического института слова первого автора исследования, доцента физики Киёси Масуи. — Это то, что помогает нам обнаруживать FRB в тысячу раз чаще, чем традиционный телескоп».
Когда ученые нанесли на карту местоположения всех FRB, оказалось, что они не исходят из каких-то конкретных частей неба, а распределены в пространстве более или менее равномерно.
По оценкам авторов, ежедневно в разных частях Вселенной происходят около девяти тысяч FRB, достаточно ярких, чтобы их мог увидеть радиотелескоп типа CHIME.
По степени рассеяния радиоволн ученые оценили расстояние до каждого из 535 FRB, обнаруженных CHIME, и у становили, что большинство из них возникли в далеких галактиках. Но тот факт, что они достаточно яркие, чтобы их увидел радиотелескоп, по мнению авторов, говорит о том, что их источники обладают чрезвычайно высокой энергией. По мере того как телескоп CHIME обнаруживает все больше FRB, ученые надеются точно определить, какие экзотические события могут генерировать такие сверхъяркие и сверхбыстрые сигналы.
21 ноября 2020, 08:00Наука
Расщепленный черной дырой. Ученые — о тайнах быстрых радиовсплесков
Загадочная внегалактическая вспышка выявлена во второй раз
Впечатление художника от австралийского радиотелескопа SKA Pathfinder (ASKAP) CSIRO, обнаружившего быстрый радиовсплеск и определившего его точное местоположение.
Оптические телескопы KECK, VLT и Gemini South присоединились к ASKAP с последующими наблюдениями для получения изображения галактики-хозяина.
(Изображение предоставлено: CSIRO/Эндрю Хауэллс)Астрономы начинают получать информацию об одном из самых загадочных явлений во Вселенной.
Всего во второй раз исследователи точно определили местонахождение быстрого радиовсплеска (FRB), сверхкраткого взрыва, который высвобождает столько энергии за 1 миллисекунду, сколько Солнце Земли выделяет почти за столетие.
Одинокий, ранее зафиксированный всплеск, известный как FRB 121102, является редким «повторителем», который вспыхивал десятки раз за последние несколько лет. Но вновь обнаруженный взрыв относится к гораздо более часто наблюдаемому классу «однократных взрывов». Его открытие, о котором было объявлено сегодня (27 июня) в журнале Science, показывает, что этих неуловимых зверей можно отследить и отследить, что потенциально позволит астрономам наконец выяснить, что их вызывает.
Связанный: 8 Непонятные тайны астрономии
«Это большой прорыв, которого ждала наука с тех пор, как астрономы открыли быстрые радиовсплески в 2007 году», — говорится в заявлении ведущего автора исследования Кейта Баннистера из Организации научных и промышленных исследований Содружества (CSIRO). (CSIRO — национальное научное агентство Австралии.)
Баннистер и его коллеги обнаружили FRB с помощью Австралийского приемника массивов квадратных километров (ASKAP), сети из 36 радиотелескопов в радиоастрономической обсерватории Мерчисона CSIRO в Западной Австралии. Они обнаружили всплеск 24 сентября 2018 года, что объясняет его название – FRB 1809.24. (Повторяющийся FRB 121102 был впервые замечен в 2012 году, как вы, возможно, уже догадались.)
Это было достаточно интересно, учитывая, что общее количество известных FRB составляло 85. (Только два из них являются повторителями.) Но команда открыла новые горизонты, отследив находку до ее источника.
Исследователи разработали новую технику, которая автоматически распознает FRB 180924 менее чем через 300 миллисекунд после того, как всплеск поразил тарелки ASKAP. Такая скорость была необходима, потому что команде требовался доступ к данным, перезаписываемым каждые 3,1 секунды.
Затем ученые измерили крошечные различия во времени прибытия FRB 180924 на 36 тарелках ASKAP примерно до 1/100 наносекунды. Сравнение этих различий позволило им определить источник вспышки в небе с точностью до 0,00002 градуса, что эквивалентно ширине человеческого волоса, если смотреть с расстояния 650 футов (200 метров).
Этот источник находится на окраине большой галактики под названием DES J214425.25−405400.81. Об этой галактике было мало что известно, поэтому исследователи охарактеризовали ее, используя оптические наблюдения телескопа Keck II на Гавайях, а также телескопа Very Large Telescope и телескопа Gemini South, оба из которых находятся в Чили.
Связанный: 65 величайших галактических хитов за все время (фотографии)
Австралийский радиотелескоп CSIRO Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP), расположенный в радиоастрономической обсерватории Мерчисона CSIRO в Западной Австралии.
(Изображение предоставлено CSIRO/Dragonfly Media)Исследовательская группа определила, что DES J214425.25−405400.81 находится примерно в 3,6 миллиардах световых лет от Земли. Кроме того, галактика примерно в 1000 раз массивнее и формирует звезды гораздо менее активно, чем карлик, в котором находится FRB 121102 (который находится примерно в 3 миллиардах световых лет от Земли).
И FRB 121102 находится недалеко от центра своей родной галактики, области, где, вероятно, скрывается сверхмассивная черная дыра.
Эти различия важны, потому что они показывают, «что FRB могут исходить из огромного количества типов галактик и сред», — сказал Баннистер Space.com по электронной почте. «Кажется, им не нужны какие-то особенные условия для возникновения».
Местонахождение FRB 180924 также дает несколько подсказок о таинственных процессах, управляющих FRB. Например, Баннистер сказал, что сверхмассивные черные дыры исключены для этого конкретного взрыва, учитывая его значительное расстояние (13 000 световых лет) от галактического ядра.
По словам членов команды, новое исследование может привести к существенному переосмыслению генерации FRB.
«Наиболее правдоподобная модель вспышек, построенная для объяснения ретранслятора, предполагает, что они производятся молодыми магнетарами (сильно намагниченными нейтронными звездами)», — сообщил Space.com соавтор Райан Шеннон из Технологического университета Суинберна в Мельбурне. Эл. адрес.
«Эти магнетары преимущественно формируются в крошечных карликовых галактиках, таких как галактика FRB 121102», — добавил Шеннон. «Либо модель должна быть смягчена, чтобы можно было производить всплески в различных средах, либо есть два механизма для создания всплесков».
(Конечно, всегда существует вероятность того, что FRB генерируются высокоразвитыми цивилизациями. Но это маловероятно, поскольку инопланетные вызовы, как правило, таковы.)
Модели будут становиться все сильнее и сильнее по мере того, как с помощью методы, впервые предложенные Баннистером и его командой.
Есть и другие интересные последствия находки.
Например, количество газовых FRB закодировано в сигналах всплесков, сказал Баннистер. В родной галактике FRB 180924 относительно мало газа, поэтому основная часть закодированной информации о вспышке была передана газом в межгалактической среде.
Газ, который находится между галактиками, очень трудно изучать, потому что он не светится, но теперь у астрономов есть реальный способ взглянуть на него.
«Мы продемонстрировали, что технически возможно улавливать единичные вспышки и что они являются чистыми зондами межгалактической среды», — сказал Шеннон.
«Следующий шаг — посмотреть, похожи ли другие разовые вспышки на FRB 180924 (возникающие в массивных галактиках) или они больше похожи на первый ретранслятор», — добавил он. «Я думаю, что они будут как 1809 год.24, и мы сможем открыть новое окно в почти невидимой космической паутине». и ИИ только что нашел больше из них
Книга Майка Уолла о поисках инопланетной жизни « Out There » (Grand Central Publishing, 2018; проиллюстрировано Карл Тейт ), сейчас нет в наличии.
Подпишитесь на него в Твиттере @michaeldwall . Следите за нами в Твиттере @Spacedotcom или Facebook .
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Майкл Уолл — старший космический обозреватель Space.com (открывается в новой вкладке) и присоединился к команде в 2010 году. В основном он освещает экзопланеты, космические полеты и военный космос, но, как известно, увлекается космическим искусством. Его книга о поисках инопланетной жизни «Out There» была опубликована 13 ноября 2018 года. Прежде чем стать научным писателем, Майкл работал герпетологом и биологом дикой природы. У него есть докторская степень. по эволюционной биологии Сиднейского университета, Австралия, степень бакалавра Аризонского университета и диплом о высшем образовании в области научного письма Калифорнийского университета в Санта-Круз.
Чтобы узнать, какой у него последний проект, вы можете подписаться на Майкла в Твиттере.
Новая информация о загадочных вспышках FRB 180916
Ранее в этом году мы получили новое представление о происхождении быстрых радиовсплесков (FRB), когда FRB 180916 стал первым из этих странных источников, демонстрирующих повторяющиеся вспышки в периодическом шаблон.
Теперь мы рассмотрим четыре недавних исследования, в которых подробно описаны некоторые из последних наблюдений и теорий FRB 180916 — и что это говорит нам о популяции FRB в целом.
Что мы уже знаем о FRB 180916?FRB — это невероятно мощные всплески радиоволн, длящиеся всего несколько миллисекунд и исходящие из внегалактических источников. Мы обнаружили более 100 из них, и это число быстро растет. Тем не менее, несмотря на эти наблюдения, мы до сих пор не знаем, что вызывает FRB, хотя у нас есть десятки теорий.
FRB 180916 находится в спиральном рукаве галактики, отмеченном зеленым кружком на этом изображении, полученном телескопом Gemini-North.
[Научно-исследовательская лаборатория оптико-инфракрасной астрономии NSF/Обсерватория Близнецов/AURA]
Большинство FRB, которые мы обнаружили, являются разовыми событиями, но наблюдается постоянное вспыхивание растущего числа — обычно крайне непредсказуемым образом. Однако недавно радиотелескоп Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) объявил о первом обнаружении периодического паттерна в одном повторяющемся всплеске FRB.
Интригующим источником является FRB 180916, повторяющийся FRB, который находится на расстоянии менее 500 миллионов световых лет. Недавние наблюдения CHIME за FRB 180916 показывают, что его активность модулируется 16,35-дневным периодом: его всплески попадают в активное окно около 5 дней, а затем источник затихает примерно на 11 дней, прежде чем возобновить активность.
Эта новая информация помогает ученым сузить возможные объяснения того, что вызывает FRB, но другие недавние наблюдения дали дополнительную информацию.
В двух новых исследованиях под руководством Мауры Пилия (Обсерватория INAF Кальяри, Италия) и Pragya Chawla (Университет Макгилла, Канада), независимые группы зафиксировали самые низкочастотные наблюдения радиовсплесков от FRB 180916 — или вообще от любого FRB — на данный момент.
Профиль одного из всплесков FRB 180916, обнаруженных радиотелескопом Сардинии. [Адаптировано из Pilia et al. 2020]
Пилия и его сотрудники наблюдали три всплеска на частоте 328 МГц с помощью радиотелескопа Сардинии в Италии, а Чавла и его сотрудники наблюдали семь всплесков в диапазоне частот 300–400 МГц с помощью телескопа Грин-Бэнк в Вирджинии.
Эти наблюдения говорят нам о двух основных вещах:
- Среда, окружающая источник всплесков, не оказывает существенного влияния на наблюдаемое нами излучение.
- Низкоэнергетическая отсечка для излучения взрывного механизма FRB 180916 ниже, чем мы думали — если вообще есть отсечка!
Эти подсказки работают, чтобы ограничить возможные модели источников FRB — например, делая маловероятными модели, которые предсказывают плотные среды вокруг источника, такие как молодые остатки сверхновых.
Однако некоторые модели по-прежнему кажутся весьма правдоподобными, и особенно привлекательными выглядят сильно намагниченные нейтронные звезды.
Два независимых теоретических исследования — одно J.J. Zanazzi (CITA, Университет Торонто) и Dong Lai (Корнеллский университет и Калифорнийский университет в Беркли), а другой — группой исследователей под руководством Юрия Левина (Колумбийский университет, Институт Флэтайрон; Университет Монаш, Австралия) — недавно сосредоточился на изображении одинокой вращающейся нейтронной звезды с сильным магнитным полем.
Схема, показывающая, как колебание магнитара, вызванное прецессией, может привести к магнитным вспышкам, которые перемещаются в пределах нашего поля зрения и исчезают из него. [Левин и др. 2020]
Оба исследования демонстрируют, что такой магнетар может деформироваться под действием своего внутреннего магнитного поля, вызывая его колебания при вращении, прецессию вокруг своей оси вращения.
Поскольку эта гиперактивная звезда испускает магнитные вспышки, мы видим эти вспышки только периодически, поскольку прецессия звезды помещает их в поле нашего зрения и исчезает из него.
Это изображение согласуется с обнаруженным нами периодическим радиоизлучением. Более того, вскоре мы сможем проверить эту теорию, поскольку ожидается, что замагниченные нейтронные звезды будут постепенно замедляться в течение своей жизни. Если такой объект является источником FRB 180916, то мы ожидаем увидеть заметное увеличение периодической модуляции всплесков в течение года.
Еще многое предстоит сделать, но с ростом числа наблюдений — и возможностью теперь исследовать еще более низкие частоты — интересно наблюдать за нашим продвижением к объяснению этих загадочных всплесков!
Цитирование «Обнаружение повторяющихся FRB 180916.J0158+65 до частот 300 МГц», P. Chawla et al 2020 ApJL 896 Л41. doi: 10.3847/2041-8213/ab96bf
«Самые низкочастотные быстрые радиовсплески: обнаружение радиотелескопом Сардинии периодического FRB 180916 на частоте 328 МГц», M.
Pilia et al 2020 ApJL 896 L40. doi: 10.3847/2041-8213/ab96c0
«Периодические быстрые радиовсплески со свободной прецессией нейтронной звезды», JJ Zanazzi and Dong Lai 2020 ApJL 892 L15. doi:10.3847/2041-8213/ab7cdd
«Прецессирующий вспыхивающий магнетар как источник повторяющихся FRB 180916.J0158+65», Юрий Левин и др., 2020 г. ApJL 895 L30. doi:10.3847/2041-8213/ab8c4c
быстрые радиовсплески магнетар магнитные поля нейтронные звезды радио
Таинственные вспышки радиосвета бывают двух видов, согласно новому исследованию
(Изображение предоставлено Андре Ренар / CHIME) Каждые две минуты где-то в небе взрывается загадочная вспышка радиосигнала, которая за миллисекунды снова исчезает во тьме. Астрономы впервые заметили всплески в данных, заархивированных с 2007 года, и с тех пор потратили примерно десятилетие, тщательно накапливая примеры быстрых радиовсплесков, или FRB, в поисках закономерностей, которые могли бы раскрыть их происхождение.
Теперь у них есть колоссальные 500 новых вспышек для изучения.
9 июня международная исследовательская группа выпустила первый каталог FRB из Канадского эксперимента по картированию интенсивности водорода ( CHIME ) в Британской Колумбии, что более чем утроило количество известных FRB за один день. Новый набор данных убедительно подтверждает идею о том, что радионебо усеяно двумя различными типами FRB, и предвещает будущее, в котором астрономы используют FRB для освещения самых отдаленных уголков Вселенной.
«Это представляет собой новый этап в науке о FRB», — сказал на брифинге Киёси Масуи, астрофизик из Массачусетского технологического института и представитель коллаборации CHIME.
Связанный: 12 самых странных объектов во вселенной
Машина для поиска FRB
CHIME изначально не предназначалась для того, чтобы стать ведущим в мире охотником за FRB. Астрономы изначально планировали, что машина будет использовать колебания тусклых атомов водорода для картографирования космической материи на беспрецедентных расстояниях.
Но после того, как правительство Канады профинансировало машину стоимостью 9 миллионов долларов, исследователи поняли, что она идеально подходит для решения возникающей тайны FRB.
Небо все время вспыхивает FRB — около 880 раз в день, согласно новым результатам коллаборации CHIME . Но если только астрономы не направят большую радиотарелку точно в нужную случайную точку на небе в нужный момент, всплеск останется незамеченным.
ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ СОДЕРЖИМОЕ
ПЕРЕЗВОНОК, однако, имеет космическую перспективу. Широкие приемники телескопа (больше полутруб, чем тарелок) улавливают радиоволн одновременно с большей части неба над головой, и вращение Земли направляет их в разные стороны. Кластер суперкомпьютеров стоимостью 4,5 миллиона долларов, предназначенный для поиска FRB, добавленный на полпути в процессе проектирования, в цифровом виде фокусирует телескоп на тысячах точек одновременно.
Раньше исследователи обычно анализировали FRB в каждом конкретном случае.
Теперь каталог открывает двери для одновременного изучения множества FRB, «превращая всю эту область в науку о больших данных», — сказал на брифинге для новостей Мохит Бхардвадж, участник сотрудничества CHIME из Университета Макгилла в Монреале.
Закономерности случайности
Большинство астрофизиков считают, что FRB исходят от магнетаров, которые представляют собой одну из самых странных вещей, которыми может стать звезда, когда умирает. Магнитары — сильно намагниченные версии звездных трупов, известных как нейтронных звезд , что делает их одними из самых плотных и магнитных объектов во Вселенной. Теоретики рассуждают, что только тело, упаковывающее такую массу и магнитную напряженность в такую маленькую упаковку, может быть достаточно мощным и маневренным, чтобы излучать короткие вспышки. Затем, в 2020 году, CHIME поймал вспышку магнетара в нашей собственной галактике. Тем не менее, как именно магнетары производят радиоволны, остается только догадываться.
Связанные: 15 самых странных галактик в нашей вселенной
«Существует множество теорий, но ни одна из них не говорит нам, какие из них могут быть правильными, а какие нет», — сказал Масуи.
Каталог CHIME практически подтверждает давнее подозрение: не все FRB одинаковы. Астрономы идентифицировали небольшое количество FRB, которые повторяются из одного и того же места на небе, и назвали их «повторителями». Из 535 вновь выявленных вспышек 61 вспышка исходила от 18 рецидивистов.
Астрономы также обнаружили, что повторяющиеся импульсы существенно отличаются от единичных всплесков. Однократные FRB короткие и имеют тенденцию сиять радугой радиоволн, в то время как повторяющиеся всплески задерживаются и имеют тенденцию проявляться в виде одного радиооттенка. Различие намекает на то, что магнетары могут иметь как минимум два разных способа излучения радиоволн.
По всей вселенной
Независимо от того, что и как вызывает FRB, исследователи уже думают о том, как заставить работать вспышки в темноте.
Сотни вспышек, кажется, исходят со всех сторон, в отличие, скажем, от направления на Млечный Путь. Это признак того, что космические маяки, излучающие их, разбросаны по космосу, и многие из них исходят от сотен миллионов до миллиардов света. — лет.
CHIME также улавливает качество FRB, называемое дисперсией, меру распространения радиочастот вспышки, когда ее фотоны путешествуют между галактиками. Это разделение растет по мере того, как фотоны FRB пробираются через тонкую плазму, заполняющую пространство (например, белый свет разделяется на радугу, проходя через призму). В этой дисперсии каждый FRB записывает, сколько материи он встретил в своем путешествии, подобно тому, как автомобильные шины хранят историю дорог, по которым они путешествовали.
По мере роста каталога FRB CHIME астрономы надеются, что смогут использовать его для создания карты космической материи в самых больших масштабах.
«Мы думаем, что [FRB] станут лучшим инструментом для изучения Вселенной», — сказал Масуи.
Первоначально опубликовано на Live Science.
Чарли Вуд — штатный автор журнала Quanta Magazine, где он освещает физику как на планете, так и за ее пределами. Помимо Live Science, его работы также публиковались в Popular Science, Scientific American, The Christian Science Monitor и других изданиях. Ранее он преподавал физику и английский язык в Мозамбике и Японии и имеет степень бакалавра физики в Университете Брауна.
ФРС — экстренное событие рынка казначейских обязательств от 25 февраля 2021 г.
14 мая 2021 г.
Экстренное событие Treasury Market от 25 февраля 2021 г.
Алекс Аронович, Добрислав Добрев и Эндрю Мелдрам 1
Введение событие на рынках казначейства США. Цены на казначейские ценные бумаги резко упали из-за напряженных условий ликвидности, после чего восстановились примерно в течение часа. Это событие последовало за несколькими аналогичными эпизодами последних лет, включая внезапное событие в октябре 2014 г.
, которое обсуждалось в отчете Объединенного штаба о рынке казначейских обязательств США от 15 октября 2014 г. (PDF). Учитывая ключевую роль рынка казначейских облигаций как крупнейшего и наиболее ликвидного рынка суверенных облигаций в мире, для директивных органов важно понимать природу и причины этих эпизодов. В этой заметке обсуждается, что произошло 25 февраля, что мы знаем о вероятных причинах и как это соотносится с предыдущими подобными эпизодами. В преддверии эпизода в феврале 2021 года условия ликвидности на рынке казначейских облигаций в значительной степени восстановились после особенно серьезного эпизода неликвидности, последовавшего за началом пандемии COVID-19 в марте 2020 года. Доходность казначейских ценных бумаг значительно выросла по сравнению с их впадины, связанные с пандемией, отчасти после новостей о поступлении вакцин от COVID-19 и ожиданий дальнейшей финансовой поддержки, а также увеличения выпуска долгосрочных казначейских ценных бумаг. С начала 2021 года рост доходности стал более быстрым, и усилились рыночные меры неопределенности процентных ставок; в то же время объем торгов казначейскими ценными бумагами заметно вырос.
2
25 февраля доходность продолжала свой недавний повышательный тренд в течение всего утра. Вскоре после 13:00 доходность резко выросла, что рыночные комментарии связывают с публикацией результатов аукциона по продаже 7-летних казначейских облигаций в 13:00. Мы показываем, что торговые условия в наиболее ликвидных сегментах рынка казначейских облигаций заметно ухудшились примерно в то же время, что свидетельствует о том, что предоставление ликвидности высокочастотными маркет-мейкерами было недостаточным для удовлетворения большого потока заказов. 3 Мы также показываем, что этот эпизод был гораздо менее серьезным и менее продолжительным, чем эпизод марта 2020 года, при этом стоимость торговли, измеряемая спредами между спросом и предложением, быстро вернулась к нормальному уровню. Однако по состоянию на начало апреля 2021 года общий размер размещенных котировок в электронных книгах заказов («глубина рынка») еще не полностью восстановился, что позволяет предположить, что ликвидность рынка казначейских облигаций может оставаться хрупкой даже на фоне продолжающихся крупных покупок казначейских обязательств Федеральной резервной системой.
Что произошло 25 февраля?
Цены на казначейские ценные бумаги (которые движутся обратно пропорционально доходности) падали утром 25 февраля на фоне повышенных объемов торгов, а затем резко упали вскоре после 13:00, как показано черными линиями на рисунке 1. Наблюдались аналогичные закономерности. в ценах на рынке казначейских фьючерсов (не показано). Резкий всплеск в основном развернулся в течение часа, подобно некоторым предыдущим внезапным событиям на рынке казначейских обязательств, включая резкое событие 15 октября 2014 г.
Рисунок 1. Внутридневная цена и объем на рынке наличных казначейских облигаций 25 февраля 2021 г.
Примечание. Цены сделок (черные точки) выражены в долларах за 100 долларов номинальной стоимости. Пятиминутные столбцы общего объема торгов (синие столбцы) выражены в миллиардах долларов. Верхняя левая панель показывает цены и объемы сделок по 2-летним казначейским облигациям; верхняя правая панель для 5-летних казначейских облигаций; средняя левая панель для 7-летних казначейских облигаций; средняя правая панель для 10-летних казначейских облигаций; нижняя левая панель для 20-летних казначейских облигаций; нижняя правая панель для 30-летних казначейских облигаций.
Временные метки — стандартное восточное время.
Источник: BrokerTec и расчеты авторов.
Доступная версия
Рыночные комментарии указывали на то, что непосредственным толчком к резкому падению цен стала публикация результатов аукциона по продаже 7-летних облигаций в 13:00. 4 Аукционный хвост (разница между средней и самой низкой принятой ценой) был необычно большим, что инвесторы могли интерпретировать как указание на то, что рыночная цена казначейских ценных бумаг должна еще упасть. Это, в свою очередь, могло вызвать сильное давление со стороны продавцов; действительно, резкое падение цен сопровождалось резким увеличением объемов торгов по большинству сроков (синие столбцы на рис. 1 показывают объемы наличного рынка). 5 Несмотря на то, что резкое снижение цен быстро прекратилось, в течение дня цены, тем не менее, возобновили свою тенденцию к снижению.
При увеличении объемов торгов для большинства теноров после 13:00. было примечательно, вряд ли это было беспрецедентно; и подобные всплески объема обычно не приводили к резкому скачку цен (например, повышенные объемы наблюдались для некоторых сроков ранее в тот же день 25 февраля, когда количество сделок, инициированных продавцами, постоянно превышало количество сделок, инициированных покупателями).
6 Итак, вспышка перемещается после 13:00. предполагает, что увеличение объемов также сопровождалось необычным ухудшением условий ликвидности. В оставшейся части этого раздела мы подтвердим эту гипотезу, внимательно изучив котировки и торговую активность.
Торговля на наиболее ликвидных участках наличного рынка казначейства и на рынке фьючерсов казначейства осуществляется по «центральной книге лимитных ордеров». Маркет-мейкеры обеспечивают ликвидность, размещая лимитные ордера — котировки на покупку или продажу определенного количества ценных бумаг по определенной цене — в централизованной книге ордеров. Другие участники рынка также могут предоставлять ликвидность, отправляя лимитные ордера, или потреблять ликвидность, отправляя рыночные ордера, то есть инструкции купить или продать определенное количество ценных бумаг по наилучшей доступной цене в книге заказов. Общая сумма котировок в долларах по нескольким лучшим ценам (или «уровням»), обычно называемая «глубина рынка», часто считается мерой доступной ликвидности; чем больше котировок размещено на верхних уровнях книги ордеров, тем проще может быть купить или продать определенное количество ценных бумаг за короткий период времени без существенного изменения рыночной цены.
На панелях A и B на рисунке 2 показана глубина рынка наличных средств на первом и трех верхних уровнях книги заявок для 10-летних нот и 30-летних облигаций соответственно. Котировки на покупку показаны синим цветом над горизонтальной осью, а котировки на продажу — красным под горизонтальной осью. В обоих случаях данные отображаются с миллисекундной частотой и показывают максимальную глубину, доступную в каждую миллисекунду. Глубина резко упала вскоре после 13:00. указывая на снижение готовности маркет-мейкеров размещать котировки.
Однако, несмотря на то, что глубина рынка обычно рассматривается как мера ликвидности, в некоторых прошлых эпизодах, когда глубина резко падала, затраты на торговлю, измеряемые спредами спроса и предложения между лучшими доступными котировками покупки и продажи, заметно не увеличивались. . Даже если маркет-мейкеры сократят количество котировок, размещенных в книге ордеров, если они продолжат быстро пополнять котировки в ответ на поступающие ордера и если ордера будут разбиты на достаточно мелкие части, то заметное влияние на торговые издержки может быть незначительным.
7 Похоже, это имело место для теноров до 10 лет на 25 февраля. Чтобы увидеть это для 10-летней ноты, рассмотрите черные точки в верхней части рисунка 2.A, которые показывают общий размер все исполненные заказы на покупку (над осью) и продажу (под осью) 10-летней ноты. Общий размер исполненных ордеров, как правило, оставался в пределах опубликованной глубины после 13:00, поэтому спреды спроса и предложения (показаны на нижней левой панели) были довольно стабильными.
Однако для более длительных сроков (верхняя часть рисунка 2.B показывает те же показатели для 30-летней облигации) общий размер исполненных ордеров часто превышал глубину на нескольких верхних уровнях книги ордеров, а это означает, что некоторые транзакции происходили при относительно неблагоприятных ценах, поэтому измеренные спреды спроса и предложения (нижняя панель) неоднократно временно расширялись, пока не пополнялась книга заявок, после чего спреды снова сокращались. Таким образом, волатильность спредов увеличилась, как и средний уровень.
Как обсуждалось Добрев и Мелдрам (2020), одновременное падение глубины рынка и увеличение уровня и волатильности спредов указывает на то, что скорость пополнения книги ордеров была недостаточной для удовлетворения входящего потока ордеров без увеличения торговых издержек. Что, в свою очередь, говорит о снижении активности маркет-мейкеров, размещающих котировки с высокой периодичностью с использованием автоматизированных алгоритмов. 8 Эти высокочастотные маркет-мейкеры, вероятно, включают в себя так называемые основные торговые фирмы, а также других участников рынка, включая банковских дилеров, а также некоторые хедж-фонды. 9
Рисунок 2. Внутридневное функционирование рынка 25 февраля 2021 г.
Примечание. Дополнительные методологические примечания см. в Dobrev and Meldrum (2020).
Источник: BrokerTec и расчеты авторов.
Доступная версия
Почему произошло внезапное событие февраля 2021 года?
Хотя кажется довольно очевидным, что аукцион казначейских облигаций 25 февраля был непосредственным триггером, причины, по которым это вызвало давление со стороны продавцов и прекращение предоставления высокоскоростной ликвидности, трудно с уверенностью собрать воедино.
Отчасти это связано с тем, что на основе имеющихся данных мы не можем сделать выводы о том, как работают алгоритмы автоматической торговли, какие данные они принимают в качестве входных данных и когда участники рынка могут включать и выключать определенные алгоритмы.
Тем не менее, несколько факторов, вероятно, имеют значение. Во-первых, эпизод 25 февраля произошел на фоне роста доходности (и, следовательно, падения цен) долгосрочных казначейских ценных бумаг и большей неопределенности в отношении будущей доходности на фоне возросших объемов торгов. Темпы, с которыми росла долгосрочная доходность (показана на Рисунке 3), были особенно быстрыми по сравнению с предыдущим месяцем, а также заметно увеличились прогнозные показатели волатильности процентных ставок (показаны на Рисунке 4), особенно по ставке 5 лет. Этот фон, вероятно, был важным фактором, который повлиял как на то, как маркет-мейкеры управляли своими рисками, так и на то, как участники рынка интерпретировали сигнал о будущей доходности по результатам аукциона 25 февраля.
Рисунок 3. Доходность номинальных казначейских ценных бумаг
Примечание. Доходность по номинальным казначейским ценным бумагам с полугодовыми купонами получена на основе сглаженной кривой доходности, рассчитанной для купонных казначейских ценных бумаг, находящихся в обращении.
Источник: Федеральный резервный банк Нью-Йорка и расчеты сотрудников Совета.
Доступная версия
Рисунок 4. Подразумеваемая волатильность процентной ставки на 6 месяцев вперед
Примечание. Подразумеваемая волатильность получена на основе данных на 2 года и 6 месяцев вперед; 5 лет, 6 месяцев вперед; и обмены на 10 лет, на 6 месяцев вперед.
Источник: Barclays.
Доступная версия
Во-вторых, высокочастотные маркет-мейкеры могли почувствовать, что их алгоритмы временно менее надежны при определении «правильной» цены. В целом, высокая волатильность не должна быть плохой вещью для высокоскоростных алгоритмических маркет-мейкеров; если они могут быстрее реагировать на поступающие данные, чем другие участники рынка, период высокой волатильности может даже предоставить дополнительные возможности для получения прибыли.
Однако это зависит от их алгоритмов, которые продолжают надежно определять правильную цену даже в нестабильных рыночных условиях, что, в свою очередь, зависит от стабильных соотношений между различными ценами. Хотя мы не знаем деталей алгоритмов, используемых участниками рынка, рыночные комментарии предполагают, что нарушение корреляций между ценами на активы было фактором, который заставил некоторых участников рынка отказаться от публикации котировок. 10
Сравнение с прошлыми аналогичными событиями
На рисунке 5 эпизод от 25 февраля показан в контексте путем сравнения его с эпизодом дисфункции рынка, последовавшим за началом пандемии COVID-19 в марте 2020 года. На панели A показаны ежедневные временные ряды. глубины рынка, среднедневного спреда спроса и предложения и внутридневной волатильности спреда спроса и предложения для 2-летних (зеленая пунктирная линия), 5-летних (красная линия) и 7-летних облигаций (синяя линия). пунктирная линия), а на панели B показаны те же показатели для 10-летней облигации (зеленая пунктирная линия), 20-летней облигации (красная линия) и 30-летней облигации (синяя пунктирная линия).
Глубина рынка резко снизилась для всех сроков погашения 25 февраля, что напоминает снижение, наблюдавшееся после начала пандемии COVID-19.пандемии в марте 2020 года. Однако серьезность воздействия на спреды в феврале 2021 года была намного меньше, чем в марте 2020 года, особенно в отношении более длительных сроков погашения, в то время как последующее восстановление спредов происходило намного быстрее.
В то время как глубина рынка в значительной степени восстановилась для большинства сроков погашения после мгновенного события в феврале 2021 года, она остается относительно низкой для 5-летних облигаций. Это необычная закономерность, поскольку после эпизодов неликвидности глубина обычно быстро восстанавливается при более коротких сроках погашения. Однако это, кажется, согласуется с относительно большим недавним увеличением неопределенности вокруг 5-летнего горизонта, как обсуждалось в предыдущем разделе. Следует отметить, что опыт марта 2020 года показывает, что, хотя глубина остается относительно низкой, риск увеличения торговых издержек может быть повышен; резкому всплеску уровня и волатильности спредов покупки и продажи в то время предшествовал аналогичный период низкой глубины рынка, в течение которого функционирование рынка в большей степени зависело от быстрого пополнения ликвидности.
Рисунок 5. Стакан рынка, котируемый уровень спреда и волатильность на рынке наличных казначейских облигаций
Примечание. Дополнительные методологические примечания см. в Dobrev and Meldrum (2020). 20-летние облигации были впервые выпущены в мае 2020 года.
Источник: BrokerTec и расчеты авторов.
Доступная версия
Затем мы помещаем продолжительность эпизода в более широкий контекст, сравнивая его с девятью другими эпизодами (перечисленными в Таблице 1), когда глубина рынка казначейских облигаций заметно и внезапно упала за последние несколько лет. Для этих целей мы ориентируемся на время, необходимое для восстановления глубины после эпизода. Рисунок 6 показывает эволюцию глубины для 10-летних казначейских облигаций в дни вокруг десяти событий. 11 Чтобы помочь проиллюстрировать скорость восстановления, в Таблице 1 указано количество рабочих дней, которое потребовалось для 3-дневной скользящей средней глубины, чтобы восстановить не менее 75 процентов первоначального снижения (определяемого как разница между средней глубиной за три дня до эпизода и глубину в день начала эпизода).
Мы можем разделить события на три категории:
- На левой панели рисунка 6 и верхней панели таблицы 1 показаны события с быстрым восстановлением глубины в течение нескольких дней. Два из этих трех событий были связаны с другими резкими скачками цен — внезапным обвалом акций в мае 2010 г. и резким ралли казначейских облигаций в октябре 2014 г. — когда резкие движения цен на активы, не связанные с явным фундаментальным триггером, быстро развернулись. Третий последовал за референдумом о Brexit, который дал неожиданный результат, но не оказал существенного влияния на неопределенность в отношении доходности казначейских облигаций.
- В центре рисунка 6 и в центре таблицы 1 показаны события со средним темпом восстановления в течение месяца или около того. Эти события, по-видимому, характеризуются более существенной экономической и финансовой неопределенностью на рынке и включают в себя «истерику» в июне 2013 г. на рынке казначейских облигаций, «потрясение VIX» в феврале 2018 г. , когда волатильность цен на акции резко возросла, и эпизод роста опасения инвесторов по поводу перспектив глобального роста в августе 2019 года. Судя по траектории восстановления глубины, эпизод февраля 2021 года, по-видимому, относится к этой категории, что, как представляется, согласуется с недавним ростом неопределенности в отношении долгосрочных процентных ставок.
- Правая часть рисунка 6 и нижняя часть таблицы 1 показывают события с еще более медленным восстановлением глубины, занимающим месяцы. Эти события оказали более серьезное влияние на финансовые рынки и включают глобальный финансовый кризис (приуроченный здесь к банкротству Lehman Brothers в сентябре 2008 г.), эпизод обеспокоенности инвесторов состоянием суверенного долга Европы в августе 2011 г. беспорядки после начала пандемии COVID-19 в марте 2020 года.
, когда волатильность цен на акции резко возросла, и эпизод роста опасения инвесторов по поводу перспектив глобального роста в августе 2019 года. Судя по траектории восстановления глубины, эпизод февраля 2021 года, по-видимому, относится к этой категории, что, как представляется, согласуется с недавним ростом неопределенности в отношении долгосрочных процентных ставок.Рисунок 6. Глубина рынка казначейских облигаций On-the-Run за 10 лет после различных периодов рыночного стресса
Примечание.
Глубина рынка рассчитывается как среднее кумулятивной суммы опубликованных размеров котировок на первых пяти уровнях спроса и предложения в книге заказов для 10-летних находящихся в обращении казначейских облигаций. Дата события принимается за самое большое начальное снижение глубины, связанное с хорошо известными эпизодами рыночного стресса. Линии быстрого, среднего и медленного восстановления на глубину обрезаны на одной рабочей неделе, одном рабочем месяце и трех рабочих месяцах соответственно, чтобы показать различный характер этих событий.
Источник: BrokerTec и расчеты авторов.
Доступная версия
Таблица 1. Время восстановления глубины рынка для находящихся в обращении 10-летних казначейских облигаций после эпизодов рыночного стресса
| Событие | Дата | Количество рабочих дней до достижения глубины 75% † | |
|---|---|---|---|
| Быстрое восстановление глубины | Обвал капитала | 07. 05.2010 ‡ | 4 |
| Митинг Казначейства | 15.10.2014 | 5 | |
| Референдум по Brexit | 24.06.2016 | 3 | |
| Восстановление на глубину в среднем темпе | Коническая истерика | 19.06.2013 | 21 |
| VIX Смута | 06.02.2018 | 12 | |
| Опасения глобального роста | 02.08.2019 | 27 | |
| Флэш-событие | 25.02.2021 | 25 | |
| Медленное восстановление глубины | Глобальный финансовый кризис | 15. 09.2008 | 149 |
| Кризис суверенного долга | 05.08.2011 | 101 | |
| Коронавирус | 28.02.2020 | 57 |
Примечание: † Падение глубины рынка рассчитывается как разница глубины после ее первоначального падения в каждую дату события и трехдневного среднего значения глубины за один день до даты события. Сообщаемые подсчеты дней берутся по отношению к первому дню, когда трехдневная скользящая средняя глубины восстановила 75 процентов первоначального падения глубины рынка. ‡ Хотя резкий обвал акций произошел 6 мая 2010 г., он произошел ближе к концу дня, а глубина рынка казначейских облигаций продолжала резко реагировать на следующий день.
Источник: BrokerTec и расчеты авторов.
Таким образом, несмотря на то, что доступная выборка эпизодов заметных внезапных падений глубины рынка невелика, а приведенная выше характеристика несколько субъективна, представляется, что степень экономической неопределенности, сопровождающая каждый эпизод, оказывает влияние на время, необходимое для глубина рынка для восстановления.
Это наблюдение поднимает вопрос о том, существует ли систематическая связь между временем восстановления и некоторой наблюдаемой мерой неопределенности. В частности, стандартные теории микроструктуры рынка подчеркивают отрицательную связь между реализованной волатильностью цен на активы и глубиной рынка (см., например, Nguyen, Engle, Fleming and Ghysels (2020)). Однако на Рисунке 7 показано, что существует небольшая корреляция между уровнем реализованной волатильности доходности 10-летних казначейских облигаций в начале эпизода и временем, которое требуется для того, чтобы глубина рынка 10-летних казначейских облигаций восстановилась до 75 процентов своей предэпизодный уровень. 12 Несообщаемые результаты также показывают, что существует небольшая корреляция между одним и тем же показателем волатильности и начальным снижением глубины. Таким образом, представляется, что волатильность сама по себе не может быть особенно хорошим предиктором эпизодов неликвидности рынка казначейских облигаций или их серьезности и продолжительности.
13 Кроме того, время, необходимое для восстановления ликвидности, может также частично зависеть от действий, предпринятых политиками.
Рисунок 7. Время восстановления глубины и пики волатильности для находящихся в обращении 10-летних казначейских облигаций после различных эпизодов рыночного стресса
Примечание. Количество дней измеряется в рабочих днях. Реализованная волатильность в начале каждого эпизода принимается за максимальную реализованную волатильность между днем, предшествующим эпизоду, и днем, когда произошел эпизод. Падение глубины рынка рассчитывается как разница глубины после ее первоначального падения в каждую дату события и трехдневного среднего значения глубины за один день до даты события. Сообщаемые подсчеты дней берутся по отношению к первому дню, когда трехдневная скользящая средняя глубины восстановила 75 процентов первоначального падения глубины рынка.
Источник: BrokerTec и расчеты авторов.
Доступная версия
Несмотря на то, что для частичного восстановления глубины рынка после инцидента в феврале 2021 г.
потребовалось более месяца, с более длительным воздействием на краткосрочные и среднесрочные ценные бумаги, чем на долгосрочные ценные бумаги, показатели торговых издержек, такие как уровень и волатильность спреды спроса и предложения вернулись к своим прежним уровням в течение нескольких дней (как это произошло после большинства эпизодов, обсуждавшихся выше). Это говорит о том, что был лишь довольно короткий период, когда скорость пополнения книги ордеров высокоскоростными маркет-мейкерами не всегда была достаточной для удовлетворения потока ордеров без существенного изменения цен и котируемых спредов. Однако тот факт, что для полного восстановления глубины рынка обычно требуется больше времени, чем спредов, предполагает, что ликвидность может оставаться хрупкой в течение периода после таких эпизодов, поскольку предоставление ликвидности, по-видимому, в большей степени зависит от быстрого пополнения маркет-мейкерами для удовлетворения торгового спроса. 14
Влияние на фьючерсные рынки
В то время как приведенный выше анализ был сосредоточен на наличной части рынка казначейских обязательств, где ценные бумаги, находящиеся в обращении, торгуются с поставкой спот, деятельность в этой части рынка тесно связана с фьючерсная часть рынка, на которой казначейские ценные бумаги торгуются с поставкой в будущем.
Как указано в Отчете Объединенного штаба США о рынке казначейских облигаций США от 15 октября 2014 г. (PDF) и Добрев и Шаумбург (2015a, 2015b и 2018), существует значительная высокоскоростная кросс-рыночная торговля между наличными и фьючерсными рынками, в том числе через участники, которые пытаются воспользоваться относительным неправильным ценообразованием между рынками. Это поднимает вопрос о том, распространилось ли ухудшение ликвидности на наличном рынке на фьючерсный рынок.
На рис. 8 показаны ежедневные временные ряды глубины рынка, средних спредов спроса и предложения и волатильности спредов спроса и предложения для трех различных фьючерсных контрактов казначейских облигаций, торгуемых на Чикагской товарной бирже. В то время как на фьючерсном рынке глубина также заметно снизилась, влияние на спреды спроса и предложения было незначительным, что позволяет предположить, что пополнение книги заказов оставалось достаточно быстрым, так что существенного увеличения торговых издержек не произошло.
Вывод о том, что рынок фьючерсов пострадал меньше, чем рынок наличных денег, согласуется с тем, что мы наблюдали в марте 2020 года, как ранее было задокументировано Добрев и Мелдрам (2020). 15 Однако, в отличие от системного потрясения ликвидности в марте 2020 г., незарегистрированные результаты показывают, что влияние события февраля 2021 г. на другие фьючерсные рынки, в том числе на ключевые фондовые индексы и валютные курсы, также было ограниченным.
Рисунок 8. Стакан цен, котируемый уровень спреда и волатильность на рынке казначейских фьючерсов
Примечание. Дополнительные методологические примечания см. в Dobrev and Meldrum (2020).
Источник: Refinitiv, история тиков Datascope и расчеты авторов.
Доступная версия
Заключение
Внезапное событие на рынке казначейских обязательств от 25 февраля 2021 г. подчеркивает ключевую роль высокоскоростного предоставления ликвидности в наиболее ликвидных электронных частях рынка казначейских обязательств.
Мы находим доказательства того, что резкое падение цен в тот день сопровождалось внезапным падением глубины рынка и кратковременным ухудшением быстродействующей ликвидности на фоне повышенных объемов транзакций, хотя и в гораздо меньшей степени, чем во время эпизода острой неликвидности в марте. 2020. Подобно некоторым предыдущим эпизодам, сопровождавшимся умеренно повышенной экономической и финансовой неопределенностью на рынке, глубина рынка неуклонно восстанавливалась с 25 февраля темпами, сравнимыми с теми, которые наблюдались после других подобных эпизодов, в то время как предоставление высокоскоростной ликвидности, похоже, восстановилось довольно быстро. Тем не менее, для частичного восстановления глубины рынка потребовалось более месяца, что говорит о том, что ликвидность рынка казначейских облигаций в большей степени зависела от высокоскоростного пополнения для удовлетворения торгового спроса и может оставаться хрупкой.
Ссылки
Андерсен Т. Г., Д. Добрев, Э. Шаумбург (2012).
«Надежная оценка волатильности с использованием усечения ближайшего соседа». Журнал эконометрики 169, стр. 75-93.
Бейкер Л., Л. Макфейл и Б. Такман (2020 г.). «Иерархия ликвидности на рынке наличных денег и фьючерсов казначейства США». Журнал фиксированного дохода , 30 (1), стр. 90-99.
Банк международных расчетов (2018). «Мониторинг быстроразвивающихся электронных рынков». Отчет Комитета по рынкам, № 10.
Банк международных расчетов (2020). «Алгоритмы исполнения FX и функционирование рынка». Отчет Комитета по рынкам, № 13.
Брейн, Д., М. Де Путер, Д. Добрев, М. Флеминг, П. Йоханссон, К. Джонс, Ф. Кин, М. Апулия, Л. Рейдерман, Т. Родригес и О. Шахар (2018). «Разблокировка Treasury Market через TRACE». Примечания ФЕДС. Вашингтон: Совет управляющих Федеральной резервной системы, 28 сентября 2018 г., https://doi.org/10.17016/2380-7172.2251.
Брейнард, Л. (2018). «Структура казначейского рынка: чему мы учимся?» Выступление на Четвертой ежегодной конференции «Развивающаяся структура рынка казначейских обязательств США», Федеральный резервный банк Нью-Йорка, 3 декабря 2018 г.
Добрев Д. и А. Мелдрам (2020). «Что котируемые спреды говорят нам об машинной торговле во время рыночного стресса? Данные с казначейских и валютных рынков во время рыночных потрясений, связанных с COVID-19, в марте 2020 года». Примечания ФЕДС. Вашингтон: Совет управляющих Федеральной резервной системы, 25 сентября 2020 г., https://doi.org/10.17016/2380-7172.2748.
Добрев Д. и Э. Шаумбург (2015a). «Высокочастотная межрыночная торговля на рынках казначейских обязательств США». Федеральный резервный банк Нью-Йорка Liberty Street Economics, 19 августа., 2015.
Добрев Д. и Э. Шаумбург (2015b). «Мираж ликвидности». Федеральный резервный банк Нью-Йорка Liberty Street Economics, 9 октября 2015 г.
Добрев, Д. и Э. Шаумбург (2018). «Высокочастотная межрыночная торговля: измерения и приложения без моделей (PDF)». Рабочий документ, Семинар Федерального резервного банка Атланты на тему «Последствия новых технологий для финансовой стабильности», 18–19 октября 2018 г.
Даффи, Д. (2020). «Все еще безопасное убежище в мире? Редизайн рынка казначейских обязательств США после COVID-19Кризис (PDF) ». Рабочий документ Центра Хатчинса 62.
Флеминг, М. (2016). «США. Действия рынка казначейских обязательств в ночь выборов 2016 г.». Федеральный резервный банк Нью-Йорка Liberty Street Economics, 26 октября 2018 г.
Флеминг, М. и Ф. Руэла (2020 г.). «Насколько ликвидны новые 20-летние казначейские облигации? » Федеральный резервный банк Нью-Йорка Liberty Street Economics, 1 июля 2020 г.
Якод Дж., Ю. Ли, П.А. Микланд, М. Подольский и М. Веттер (2009 г.). «Микроструктурный шум в непрерывном случае: подход предварительного усреднения». Стохастические процессы и их приложения 119, стр 2249-2276.
Отчет Объединенного штаба (2015 г.). «Рынок казначейских обязательств США 15 октября 2014 г. (PDF)». Министерство финансов США, Совет управляющих Федеральной резервной системы, Федеральный резервный банк Нью-Йорка, Комиссия по ценным бумагам и биржам США и Комиссия по торговле товарными фьючерсами США.
Нгуен Г., Р. Энгл, М. Флеминг и Э. Гизелс (2020). «Ликвидность и волатильность на рынке казначейских обязательств США». Журнал эконометрики , 217, стр. 207-229.
Шримпф, А., Х.-С. Шин и В. Сушко (2020). «Спирали кредитного плеча и маржи на рынках с фиксированным доходом во время кризиса COVID-19». Бюллетень BIS 2, 2 апреля 2020 г.
Шаумбург, Э. и Р. Ян (2015). «Ликвидность во время Flash Events». Федеральный резервный банк Нью-Йорка Liberty Street Economics, 18 августа 2015 г.
Smith, C., E. Platt, and R. Wigglesworth (2021). «Колебание казначейских облигаций США усиливает опасения по поводу состояния рынка на 21 трлн долларов». Financial Times, 3 марта 2021 г.
Сент-Джон, Х. Дж. Янгер и С. Аггарвал (2020). «Водная жизнь: более глубокое изучение инфраструктуры рынка казначейских обязательств». Стратегия JP Morgan с фиксированной доходностью, 5 июня 2020 г.
Сент-Джон, Х., Дж. Янгер, Дж. Барри, К.В. Пайва, П. Уайт и Н. Матейкова (2021). «То же самое, но другое: микроструктура казначейского рынка спотыкается». Стратегия JP Morgan с фиксированной доходностью, 26 февраля 2021 г.
Виссинг-Йоргенсен, А. (2021). «Рынок казначейских обязательств весной 2020 года и реакция Федеральной резервной системы (PDF)». Рабочий документ, 5 апреля 2021 г.
1. Мы благодарим Ellen Correia Golay, Michiel De Pooter, Michael Fleming, Frank Keane, Don Kim и Jake Schurmeier за полезные комментарии и предложения. Вернуться к тексту
2. Данные об объемах операций с казначейскими ценными бумагами можно получить в Управлении по регулированию финансовой отрасли по адресу https://www.finra.org/finra-data/treasury-weekly-aggregates. Вернуться к тексту
3. В этом примечании мы сосредоточимся на электронной торговле казначейскими ценными бумагами, находящимися в обращении, и фьючерсными контрактами на казначейские обязательства, которые являются наиболее ликвидными частями рынка казначейских ценных бумаг. В отличие от эпизода в марте 2020 года, условия торговли выбывшими из обращения казначейскими ценными бумагами не изменились. Вернуться к тексту
4. См., например, Smith, Platt, and Wigglesworth (2021). Вернуться к тексту
5. Исключением из модели повышенных объемов торгов были 20-летние облигации, для которых объемы упали до нуля примерно на 5 минут. Условия торговли 20-летними облигациями 25 февраля оказались хуже, чем 30-летними облигациями, о чем свидетельствуют большие скачки между ценами сделок («ценовые гэпы») на нижних панелях рисунка 1. для 20-летней облигации, вероятно, были усилены тем фактом, что этот эпизод произошел в течение периода «при выпуске» перед выпуском ценной бумаги, когда рынок обычно менее ликвиден. 20-летняя ценная бумага также является относительно новой и, как правило, менее ликвидной (см., например, Fleming and Ruela (2020)). Вернуться к тексту
6. Эти более ранние всплески объемов были еще более заметными, если их выразить относительно средних объемов в то же время торгового дня в другие дни аукционов казначейских ценных бумаг. Для получения дополнительной информации о том, как торговая активность и дисбаланс между сделками, инициированными покупателем и инициированным продавцом, могут помочь объяснить изменения цен или доходности на рынках казначейских ценных бумаг, см., например, Fleming (2018). Вернуться к тексту
7. Такое поведение высокоскоростных маркет-мейкеров обсуждалось ранее, среди прочих, Брейнардом (2018) и Добрев и Мелдрам (2020). См. также Банк международных расчетов (2018, 2020) для более широкого обсуждения последствий для функционирования рынка и мониторинга рыночной ликвидности на электронных рынках. Вернуться к тексту
8. Этот результат также согласуется с предыдущими данными, основанными на другом показателе доли высокоскоростной торговли в общем объеме ликвидности, предоставленной Сент-Джоном и другими (2021 г.) и Сент-Джоном, Янгером и Аггарвалом (2020 г.). Вернуться к тексту
9. Brain и др. (2018) предлагают более подробное обсуждение различных типов участников рынка казначейских обязательств. Вернуться к тексту
10. В рыночных комментариях также указывалось, что этот фактор способствовал эпизоду неликвидности в марте 2020 года. Вернуться к тексту
11. Согласно данным Baker, McPhail and Tuckman (2020), мы ориентируемся на 10-летние казначейские облигации как на наиболее ликвидную ценную бумагу с точки зрения объема торгов с поправкой на риск. Вернуться к тексту
12. Для обеспечения устойчивости к микроструктурному шуму мы используем предварительно усредненную оценку реализованной волатильности, разработанную Jacod, Li, Mykland, Podolskij and Vetter (2009). Дополнительные сведения о реализации см. в Andersen, Dobrev and Schaumburg (2012). Вернуться к тексту
13. Эти данные еще раз подтверждают предыдущие выводы Nguyen, Engle, Fleming and Ghysels (2020) о том, что рыночная ликвидность может быть важна для объяснения динамики волатильности, но не наоборот. Вернуться к тексту
14. В этом отношении следует отметить наиболее существенное ухудшение ликвидности в марте 2020 г. , подробно рассмотренное Даффи (2020 г.), Шримпфом, Шином и Сушко (2020 г.) и Виссинг-Йоргенсеном (2021 г.). среди прочего, последовал период, когда функционирование рынка было упорядоченным, несмотря на небольшую глубину в течение некоторого времени. Вернуться к тексту
15. Это также дополняет предыдущие данные Baker, McPhail and Tuckman (2020) о том, что фьючерсные рынки, как правило, остаются более ликвидными, чем наличные рынки во время стресса. Вернуться к тексту
Пожалуйста, указывайте это примечание следующим образом:
Аронович, Алекс, Добрислав Добрев и Эндрю Мелдрам (2021). «Внезапное событие на рынке казначейских обязательств от 25 февраля 2021 г.», Примечания FEDS. Вашингтон: Совет управляющих Федеральной резервной системы, 14 мая 2021 г., https://doi.org/10.17016/2380-7172.2909.
Заявление об отказе от ответственности: FEDS Notes — это статьи, в которых сотрудники Совета предлагают свои взгляды и представляют анализ по целому ряду вопросов экономики и финансов. Эти статьи короче и менее технически ориентированы, чем рабочие документы FEDS и документы IFDP.
Февраль Flash
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Продажа
Распродано
Продано Распродажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Распродано
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Распродано
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Продажа
Продажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Продажа
Распродано
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Распродажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Распродано
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продажа Последний звонок
Продано Продажа
Распродано
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
НОВИНКА
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Продажа
Продажа
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Продажа
Распродано
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Распродажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
НОВИНКА
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Распродано
Продано Распродажа Последний звонок
Продажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Продажа
Продажа Последний звонок
Распродано
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Продажа
Продано Последний звонок
Продано Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Распродано
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Продажа
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа Последний звонок
Продано Распродажа
Астрономы засекли радио «сердцебиение» в миллиардах световых лет от Земли | Новости Массачусетского технологического института
Астрономы из Массачусетского технологического института и университетов Канады и Соединенных Штатов обнаружили странный и постоянный радиосигнал из далекой галактики, который, кажется, вспыхивает с удивительной регулярностью.
Сигнал классифицируется как быстрый радиовсплеск или FRB — очень сильный всплеск радиоволн неизвестного астрофизического происхождения, который обычно длится не более нескольких миллисекунд. Однако этот новый сигнал сохраняется до трех секунд, что примерно в 1000 раз дольше, чем средний FRB. В этом окне команда обнаружила всплески радиоволн, которые повторяются каждые 0,2 секунды в виде четкой периодической картины, похожей на бьющееся сердце.
Исследователи обозначили сигнал FRB 20191221A, и в настоящее время это самый продолжительный FRB с самой четкой периодической структурой, обнаруженной на сегодняшний день.
Источник сигнала находится в далекой галактике, в нескольких миллиардах световых лет от Земли. Что именно это может быть за источник, остается загадкой, хотя астрономы подозревают, что сигнал может исходить либо от радиопульсара, либо от магнетара, оба из которых являются типами нейтронных звезд — чрезвычайно плотных, быстро вращающихся коллапсирующих ядер гигантских звезд.
«Во Вселенной не так много вещей, которые излучают строго периодические сигналы», — говорит Даниэле Мичилли, постдоктор Института астрофизики и космических исследований им. Кавли при Массачусетском технологическом институте. «Примерами, которые мы знаем в нашей собственной галактике, являются радиопульсары и магнетары, которые вращаются и производят лучевое излучение, подобное маяку. И мы думаем, что этот новый сигнал может быть магнитаром или пульсаром на стероидах».
Команда надеется обнаружить больше периодических сигналов от этого источника, которые затем можно будет использовать в качестве астрофизических часов. Например, частоту всплесков и то, как они меняются по мере удаления источника от Земли, можно использовать для измерения скорости, с которой расширяется Вселенная.
Об открытии сообщается сегодня в журнале Nature , авторами которого являются члены CHIME/FRB Collaboration, в том числе соавторы Массачусетского технологического института Кэлвин Люн, Хуан Мена-Парра, Кейтлин Шин и Киёси Масуи из Массачусетского технологического института, а также Мичилли, который руководил открытием сначала в качестве исследователя в Университете Макгилла, а затем в качестве постдока в Массачусетском технологическом институте.
«Бум, бум, бум»
С тех пор, как в 2007 году был обнаружен первый FRB, по всей Вселенной были обнаружены сотни подобных радиовспышек, совсем недавно в рамках Канадского эксперимента по картированию интенсивности водорода, или CHIME, интерферометрического радио телескоп, состоящий из четырех больших параболических рефлекторов, расположенный в Радиоастрофизической обсерватории Доминиона в Британской Колумбии, Канада.
CHIME постоянно наблюдает за небом по мере вращения Земли и предназначен для улавливания радиоволн, излучаемых водородом на самых ранних этапах развития Вселенной. Телескоп также чувствителен к быстрым радиовсплескам, и с тех пор, как он начал наблюдать за небом в 2018 году, CHIME обнаружил сотни FRB, исходящих из разных частей неба.
Подавляющее большинство FRB, наблюдаемых на сегодняшний день, являются одноразовыми — сверхяркими всплесками радиоволн, которые длятся несколько миллисекунд, а затем исчезают. Недавно исследователи обнаружили первый периодический FRB, который излучал регулярные радиоволны. Этот сигнал состоял из четырехдневного окна случайных всплесков, которые затем повторялись каждые 16 дней. Этот 16-дневный цикл указывал на периодический характер активности, хотя сигнал реальных радиовсплесков был скорее случайным, чем периодическим.
21 декабря 2019 года CHIME зафиксировал сигнал потенциального FRB, что сразу же привлекло внимание Мичилли, сканировавшего поступающие данные.
«Это было необычно, — вспоминает он. «Это было не только очень долго, около трех секунд, но и периодические пики, которые были удивительно точными, испуская каждую долю секунды — бум, бум, бум — как сердцебиение. Это первый раз, когда сам сигнал является периодическим».
Яркие вспышки
При анализе характера радиовсплесков FRB 20191221A Мичилли и его коллеги обнаружили сходство с излучениями радиопульсаров и магнетаров в нашей галактике. Радиопульсары — это нейтронные звезды, которые излучают лучи радиоволн, которые пульсируют при вращении звезды, в то время как подобное излучение производят магнетары из-за их экстремальных магнитных полей.
Основное различие между новым сигналом и радиоизлучением наших собственных галактических пульсаров и магнетаров заключается в том, что FRB 20191221A кажется более чем в миллион раз ярче. Мичилли говорит, что светящиеся вспышки могут исходить от отдаленного радиопульсара или магнитара, который обычно менее яркий при вращении и по какой-то неизвестной причине выбрасывает серию ярких вспышек в редкое трехсекундное окно, которое CHIME удалось поймать.
«CHIME обнаружил множество FRB с различными свойствами», — говорит Мичилли. «Мы видели, что некоторые из них живут внутри облаков, которые очень турбулентны, в то время как другие выглядят так, как будто они находятся в чистой среде. По свойствам этого нового сигнала мы можем сказать, что вокруг этого источника есть облако плазмы, которое должно быть чрезвычайно турбулентным».
Астрономы надеются поймать дополнительные всплески периодического FRB 20191221A, что может помочь им лучше понять их источник и нейтронные звезды в целом.
«Это обнаружение поднимает вопрос о том, что могло вызвать этот экстремальный сигнал, которого мы никогда раньше не видели, и как мы можем использовать этот сигнал для изучения Вселенной», — говорит Мичилли. «Телескопы будущего обещают обнаруживать тысячи FRB в месяц, и в этот момент мы можем обнаружить гораздо больше этих периодических сигналов».
Это исследование было частично поддержано Канадским фондом инноваций.
Поделиться этой новостной статьей:
Бумага
Документ: «Периодичность в доли секунды в быстрых радиовсплесках»
Упоминания в прессе
Mashable
Астрономы из Массачусетского технологического института и других стран обнаружили в космосе радиосигналы, которые, по их мнению, исходят от нейтронной звезды, сообщает Тим Марчин для Mashable . «Используя радиотелескоп CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment), астрономы заметили странный FRB или радиовсплеск из далекой галактики, находящейся в миллиардах световых лет от Земли».
Полная история через Mashable →
Forbes
Ученые из Массачусетского технологического института и других учреждений обнаружили самый продолжительный и самый регулярный радиосигнал в ночном небе, сообщает Джейми Картер для Forbes . «Ученые считают, что радиосигнал может исходить от нейтронной звезды — того, что осталось от коллапсирующего ядра гигантской звезды после того, как она взорвалась как сверхновая, — объясняет Картер.
Полная история через Forbes →
VICE
Ученые из Массачусетского технологического института и других стран обнаружили серию быстрых радиовсплесков из далекой галактики, сообщает Саманта Коул за Тиски . «Это обнаружение поднимает вопрос о том, что могло вызвать этот экстремальный сигнал, которого мы никогда раньше не видели, и как мы можем использовать этот сигнал для изучения Вселенной», — говорит ученый с докторской степенью Даниэле Мичилли. «Телескопы будущего обещают обнаруживать тысячи FRB в месяц, и в этот момент мы можем обнаружить гораздо больше этих периодических сигналов».
Полная история через VICE →
USA Today
Группа астрономов идентифицировала загадочный радиовсплеск из далекой галактики, сообщает Wyatte Grantham-Philips за USA Today . «Представьте себе очень далекую галактику. А иногда случаются огромные взрывы, которые испускают огромные волны радиоволн», — объясняет Даниэле Мичилли, руководитель исследования и постдокторант Института астрофизики и космических исследований имени Кавли при Массачусетском технологическом институте. «Мы не знаем, что это за взрывы, (но) они настолько мощные, что мы можем видеть их со всей вселенной».
Полная история через USA Today →
NPR
Астрономы из Массачусетского технологического института и других источников уловили повторяющиеся радиосигналы из галактики, удаленной от Земли на миллиарды световых лет, сообщает Аяна Арчи для NPR.