Следы магнитных полей в свете далёкого взрыва экспресс
Радиоволны от гамма-всплеска — гибели массивной звезды, на миг затмевающей галактику, — приходят к нам поляризованными, колеблясь в одной плоскости, словно стрелка компаса, застывшая в магнитном поле. Астрономы впервые прочли показания этой космической стрелки.
С помощью спектроскопии они проследили, как с ростом частоты поляризация усиливалась: 0,7% на 11 ГГц, 3,2% на 25 ГГц. Но даже на пике она далека от совершенства — магнитное поле в выброшенной струе оказалось не единым, а состоящим из множества хаотичных доменов, как тысячи микроскопических компасов, развернутых в беспорядке.
Ошеломляющая деталь: по пути к Земле поляризация повернулась на –8300 рад/м² — в десятки тысяч раз сильнее, чем в нашей Галактике. Это вращение Фарадея выдает плотную завесу ионизованного водорода вокруг места взрыва, подобную магнитной линзе. Теперь, следя за танцем этой стрелки, ученые смогут заглядывать в самое сердце космических катастроф.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2604.27480
We report the detection of linear polarization in the radio afterglow of GRB 260310A, representing the first centimeter-wavelength polarization detection of a gamma-ray burst (GRB) afterglow and the first measurement of Faraday rotation in a GRB environment. We detect linearly polarized emission across $$11-25$$ GHz, with a polarization fraction decreasing monotonically from $$(3.18 \pm 0.18)\%$$ at 25 GHz to $$(0.69 \pm 0.22)\%$$ at 11 GHz. Interpreting the radio data as emission from a reverse shock in a structured, relativistic jet, the observed depolarization toward lower frequencies is consistent with suppression by synchrotron self-absorption, while the low observed polarization at high frequencies relative to the theoretical maximum suggests a patchy magnetic field in the jet with a coherence scale, $$\theta_{\rm B}\approx10^{-2}$$ rad. We identify a frequency-dependent rotation of the polarization angle consistent with Faraday rotation, with a rotation measure of $${\rm RM} = -(8300 \pm 90)~\rm{rad/m^2}$$ at the GRB redshift. The magnitude of the rotation measure is consistent with propagation through a dense, magnetized environment, such as a progenitor HII region. These findings demonstrate that GRB afterglows exhibit measurable linear polarization at centimeter wavelengths, and that their polarimetric properties probe both intrinsic jet magnetization and the surrounding medium. Future multi-frequency polarimetric monitoring over timescales of days to weeks will enable detailed studies of the evolution of magnetic field structure and provide new constraints on the role of magnetic fields in GRB afterglows.
Каждый «лоскуток» клочковатого магнитного поля в струе настолько мал, что с Земли выглядит как крупинка размером с Луну.