Теперь уже не считающийся FRB или «псевдо-FRB» был первоначально обнаружен Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) в июне 2024 года, когда этот радиотелескоп сканировал небо над южным полушарием. Всплеск радиоволн длился менее 30 наносекунд, что намного короче, чем у большинства FRB, и при этом был достаточно сильным, чтобы заглушить все остальные сигналы с неба.

«Это было случайное открытие, сделанное при поиске FRB, которые возникают в далеких галактиках», — рассказал Space.com член команды, астрофизик Технологического университета Суинберна Адам Деллер. «Как ни странно, несмотря на то, что они известны уже почти 20 лет, мы до сих пор не знаем, что именно генерирует FRB, но большинство правдоподобных теорий связано с «магнетаром», который представляет собой сильно намагниченную нейтронную звезду».

Спутник Relay 2 был запущен в 1964 году в рамках программы НАСА Relay. Находясь на средней околоземной орбите, космический аппарат работал до 1965 года, но к 1967 году его системы полностью вышли из строя.

«Это часть космической истории — один из первых спутников связи. Не так много старых спутников до сих пор находятся там», — сказал Space.com член команды Клэнси В. Джеймс из Института радиоастрономии Университета Кертина. «Но мы также уверены, что это была не передача данных со спутника. Ни одна из его систем не смогла бы выдать такой наносекундный сигнал».

Джеймс объяснил, что в момент события «Реле-2» находился на расстоянии около 2 800 миль (4 500 километров) от Земли. Хотя это может показаться огромным расстоянием, подумайте о том, что FRB, как считается, исходят из космических источников, находящихся на расстоянии 9,1 миллиарда световых лет. На самом деле, ближайший источник FRB и единственный, который когда-либо наблюдался в пределах нашей галактики, находится на расстоянии примерно 30 000 световых лет.

«Так что, хотя в наш телескоп он показался чрезвычайно ярким, это лишь потому, что он был гораздо ближе, чем астрономические сигналы, которые мы искали», — продолжает Джеймс. «Было трудно получить его изображение — оно выходило размытым. Это означало, что он находился близко к телескопу. Значит, астрономического объекта нет. Черт.»

Насколько это разочаровывает? Возможно, совсем нет…

С момента обнаружения первого FRB в 2007 году астрономы открыли более 1000 FRB, но они по-прежнему остаются одним из самых увлекательных и любопытных сигналов в космосе. Поэтому обнаружение исключительного примера такого FRB на самом деле является «псевдо-FRB», вызванным неработающим оборудованием NASA, может поначалу немного разочаровать.

Удивительно, но член команды и астроном Эдинбургского университета Марцин Гловацки ничуть не расстроился, что этот сигнал оказался сигналом от искусственного спутника.

«Для нас было интересной загадкой локализовать этот результат от такого относительно близкого объекта, к которому мы привыкли! Это, конечно, заняло некоторое время и потребовало усилий, поскольку нам пришлось скорректировать способ измерения сигнала с помощью ASKAP, чтобы учесть, что он находится так близко. Это похоже на то, как камеры телефонов могут с трудом фокусироваться на чем-то очень близком», — сказал Гловацки в интервью Space.com. «Хотя нас в основном интересуют астрофизические системы, это открытие важно для мониторинга спутников в будущем с помощью ASKAP и других радиотелескопов».

Далее Гловацки объяснил, как рукотворный объект, находящийся так близко к Земле, мог быть принят за космический взрыв радиоволн.

«Это был очень яркий радиосигнал, который мы видели один раз. Большинство FRB до сих пор были обнаружены только один раз, и они также очень яркие по сравнению с другими радиопереходными процессами, например, от пульсаров», — рассказал он сайту Space.com. «Однако это происходит на более коротком временном отрезке, чем у всех известных FRB. Сигналы от FRB обычно длятся от микросекунд до нескольких миллисекунд, а не всего несколько десятков наносекунд».

«Это действительно удача, что ASKAP смотрел на тот же участок неба, где находился спутник Relay 2, когда он подал этот сигнал — это позволило нам провести дальнейшее исследование и определить происхождение сигнала».

Таким образом, любое первоначальное разочарование может быть немного компенсировано тем фактом, что это наблюдение было удивительным случайным открытием. Кроме того, это открывает совершенно новую тайну: команда до сих пор не может объяснить, как Relay 2 удалось испустить сигнал, который можно принять за FRB.

Как «Реле-2» НАСА обманул астрономов (но ненадолго)?

Как уже говорилось выше, команда уверена, что этот «псевдо-FRB» сигнал не был преднамеренным излучением, поскольку Реле-2 не только не работало в течение 58 лет, но даже когда оно работало, его сигнал передачи не был способен генерировать такие короткоживущие радиоимпульсы.

«Что вызвало этот сигнал от Реле-2? Это хороший вопрос. Мы не знаем!» объяснил Гловацки. «Одна из теорий — электростатический разряд (ESD) — накопление электричества, которое приводит к вспышке, похожей на искру. По другой — в спутник врезался микрометеорит, создавший облако заряженной плазмы, как раз в тот момент, когда ASKAP наблюдал за той частью неба, в которой он находился. »

Джеймс уточнил, что ESD — это искра, которая почти полностью аналогична эффекту, возникающему, когда вы трете ногами ковер и бьете током своего друга (или врага).

Космические аппараты заряжаются электричеством, когда проходят через ионизированный газ или «плазму» над атмосферой, и когда накапливается достаточный заряд, возникает искра», — продолжает Джеймс. Новые космические аппараты строятся из материалов, уменьшающих накопление заряда, но когда запускался Relay 2, это еще не было хорошо изучено».

«Поэтому, возможно, он произвел такую большую искру, потому что был старым».

Проблема с этой теорией заключается в том, что все ожидания относительно того, как должны вести себя искры, предполагают, что они должны длиться десятки микросекунд или дольше. Это более чем в тысячу раз дольше, чем длился этот сигнал.

Кроме того, зарядка космических аппаратов, описанная Джеймсом, происходит в основном в периоды активности Солнца, а значит, и возникающее при этом искрение тоже. Эта активность также влияет на магнитный пузырь Земли, магнитосферу, а во время этого «псевдо-ФРБ» магнитосфера была чрезвычайно спокойной.

Что касается столкновения с микрометеоритами, то Джеймс объяснил, что, по некоторым прогнозам, эти крошечные частицы космической пыли, вес которых не превышает тысячных или миллиардных долей грамма, могут вызвать вспышки радиоволн при столкновении со спутником.

Однако для этого, по словам Джеймса, микрометеориты должны двигаться со скоростью около 44 000 миль в час (около 70 000 км в час).

«Основываясь на одной из оценок, мы считаем, что микрометеорит весом 22 микрограмма мог бы вызвать вспышку, подобную той, которую мы видели», — сказал Джеймс.

Опять же, проблема с этим объяснением заключается в том, что, согласно прогнозам, сигнал должен был длиться микросекунды, а не миллисекунды. Кроме того, микрометеороиды размером 22 микрограмма встречаются нечасто. Джеймс и его коллеги оценили вероятность того, что они направляли ASKAP на спутник в то же время, когда один из них врезался в него, всего в 1 %.

«Мы немного склоняемся к сценарию ESD, потому что ныне распавшийся телескоп Аресибо когда-то наблюдал подобные сигналы от спутников GPS, хотя и длившиеся в 1000 раз дольше, чем у нас», — добавил Джеймс. «Но мы не знаем».

Являются ли другие быстрые радиовсплески на самом деле «псевдо-ФРБ»?

Если вы такой же FRB-ботаник, как и мы на сайте Space.com, то, возможно, сейчас вас терзают смутные сомнения. Команда быстро успокоила нас, что другие FRB могут быть обнаружены как «псевдо-FRB».

«Короткий ответ заключается в том, что такой возможности нет», — сказал Джеймс. «Большинство телескопов, обнаруживающих FRB, сейчас также измеряют, откуда именно они приходят, и могут точно определить их галактику-хозяина, чего не может сделать спутник. Эти приборы очень хорошо умеют определять направление такого сигнала и избавляться от него».

«Если спутник каким-то чудом произвел самозванку FRB, значит, кто-то, отвечающий за спутник, запрограммировал его на создание искусственно рассеянного сигнала, просто чтобы потроллить нас! В этом случае мы всегда могли бы определить направление происхождения и проверить, был там спутник или нет».

Самым большим ключом к тому, что FRB — это искусственный сигнал, является показатель дисперсии, который, как объясняет Гловацки, представляет собой эффект временной задержки на низких частотах радиосигналов, исходящих от FRB и пульсаров. Это происходит из-за того, что ионизированные электроны замедляют сигнал на низких частотах, когда FRB проходят через пространство, сталкиваясь с плазмой. Это дает астрономам возможность понять, как далеко распространился сигнал.

«Для FRB существует такая большая задержка, обусловленная количеством ионизированных электронов между нами и тем, что создает сигнал, что единственным возможным объяснением является то, что они почти всегда исходят из другой галактики, иногда на расстоянии миллиардов световых лет», — говорит Гловацки. «У обнаруженного нами сигнала почти не было заметной временной задержки. Он должен был прийти с очень близкого расстояния, относительно говоря».

Деллер добавил, что, конечно, возможно, существует еще много подобных всплесков с этого или других спутников. Однако, по его словам, отсутствие рассеивания — это верный признак того, что сигнал пришел с гораздо более близкого расстояния к Земле, чем FRB, поэтому случаи ошибочной идентификации маловероятны.

Однако это не означает, что данное исследование не выявило возможную проблему, на которую следует обратить внимание.

«Нам действительно следует опасаться путать такие сигналы с потенциальными источниками, которые находятся в пределах или очень близко к нашей Солнечной системе», — сказал Гловацки. «Например, могут быть обнаружены другие спутниковые сигналы, которые будет сложнее отличить».

Для Джеймса главный вопрос на будущее — как это исследование может помочь использовать радиотелескопы для наблюдения за спутниками. Эти приборы могут быть особенно полезны для обнаружения электростатического разряда.

«Электростатическое разряжение — это огромная проблема для спутников, которая может привести к самым разным повреждениям», — говорит Джеймс. «Проблема в том, что ESD очень сложно отслеживать. В основном это только «предполагаемая» причина, поскольку крайне сложно просто подняться на спутник и выяснить, что именно пошло не так. Так что если это можно относительно легко отследить с земли, это замечательно!»

Деллер соглашается, добавляя, что еще многое предстоит узнать об обнаруженном командой феномене.

«Все до сих пор удивляются тому, что удалось сгенерировать такой кратковременный импульс», — заключил Деллер. Я надеюсь, что в ближайшие годы мы или какая-нибудь другая группа обнаружит еще несколько таких импульсов и сможет разработать модель того, как это происходит».

«Было бы здорово, если бы это оказалось полезным с точки зрения помощи в предотвращении повреждений спутников».