В радиоэхо гамма-всплеска впервые увидели поляризацию и следы плотной среды

Астрономы поймали радиоизлучение от послесвечения гамма-всплеска сразу в нескольких радиодиапазонах — от 11 до 25 ГГц — и не просто измерили его яркость, а посмотрели, как оно поляризовано. Поляризация — это когда световые волны колеблются преимущественно в одном направлении; по ней можно понять, как устроены магнитные поля в струе вещества, вылетевшей при всплеске. Для этого наблюдали, как меняются и доля поляризации, и угол её поворота с частотой.

Дальше авторы сопоставили радио, оптические данные и рентгеновские данные с моделью, где сигнал создают две ударные волны: внешняя, которая всё время подогревается новым веществом, и обратная, которая идёт назад по струе. Такая картина помогла объяснить, почему на более низких радиочастотах поляризация слабеет: там сигнал частично «гасится» собственным поглощением синхротронного излучения, то есть тем, что само излучение начинает мешать себе выходить наружу.

Ещё один важный результат — частотный поворот угла поляризации. Это признак эффекта Фарадея: когда радиоволна проходит через намагниченную плазму, плоскость её поляризации поворачивается. По величине этого поворота авторы сделали вывод, что вокруг всплеска, скорее всего, была плотная и магнитно-активная среда, похожая на область ионизированного водорода вокруг массивной звезды-предшественника. Плюс к этому низкая поляризация на высоких частотах намекает, что магнитное поле в самой струе было неоднородным, с «пятнистой» структурой, а не идеально упорядоченным.