Prichádzajú záhadné rýchle rádiové zvuky z kolapsu podivných hviezdnych kôrovcov?

Pin
Send
Share
Send

Fast Radio Bursts (FRB) fascinujú astronómov už od prvého odhalenia v roku 2007. Táto udalosť bola pomenovaná „Lorimer Burst“ po tom, čo jej objavil Duncan Lorimer z West Virginia University. V rádiovej astronómii sa tento jav týka prechodných rádiových impulzov pochádzajúcich zo vzdialených kozmologických zdrojov, ktoré zvyčajne trvajú v priemere niekoľko milisekúnd.

Od roku 2007 sa objavilo viac ako dve desiatky udalostí a vedci si stále nie sú istí, čo ich spôsobuje - hoci teórie siahajú od explodujúcich hviezd a čiernych dier po pulzary a magnetary. Podľa novej štúdie tímu čínskych astronómov však môžu byť FRB spojené s krustami okolo „podivných hviezd“. Podľa modelu, ktorý vytvorili, je to kolaps týchto kôrov, ktoré vedú k výbuchom vysokej energie, ktoré možno vidieť za svetelné roky.

Štúdia s názvom „Rýchle rádiové zhluky po zrútení Strange Star Crusts“ sa nedávno objavila v roku 2006 Astrofyzical Journal. Tím bol vedený Yue Zhangom z Astronomickej a vesmírnej vedy (SASC) na univerzite v Nanjing a bol medzi nimi aj Jin-Jun Geng a Yong-Feng Huang - postdoktorand a profesor SAV a Kľúčové laboratórium modernej astronómie a astrofyziky ( tiež na Nanjing University).

Ako uvádzajú vo svojej štúdii, všetky predchádzajúce pokusy o vysvetlenie FRB neboli schopné zistiť, odkiaľ tieto divné javy pochádzajú. Okrem toho zatiaľ neboli zistené žiadne náprotivky v iných vlnových pásmach pre neopakujúce sa FRB a výskum ich pôvodu bol zmätený štúdiou opakujúcich sa FRB. Dôvodom je skutočnosť, že prvé prípady sa často pripisujú katastrofickým udalostiam, ktoré sa nemôžu opakovať.

V prípade FRB tieto katastrofické udalosti zahŕňajú „magnetické obrie svetlice, zrútenie magnetizovaných supramasívnych rotujúcich neutrónových hviezd, fúzie binárnych neutrónových hviezd, fúzie binárnych bielych trpaslíkov, zrážky medzi neutrónovými hviezdami a asteroidmi / kométami, zrážky medzi neutrónovými hviezdami a bielymi trpaslíci a vyparovanie pravekých čiernych dier. “

Alternatívne, v prípade opakujúcich sa FRB, rôzne modely naznačujú, že by to mohlo byť spôsobené „vysoko magnetizovanými pulzármi, ktoré prechádzajú cez asteroidové pásy, neutrálnym hviezdobielym binárnym prenosom hmoty a hviezdnymi chveniami pulzarov“. Kvôli štúdiu tím navrhol nový model, pomocou ktorého by hromadenie a rozpad hmoty na určitých druhoch neutrónových hviezd (aka. „Podivné hviezdy“) mohlo vysvetliť správanie FRB. Ako vysvetľujú:

„Predpokladalo sa, že podivná kvarková hmota (SQM), druh hustého materiálu zloženého z približne rovnakých počtov kvarkov hore, dole a podivne, môže mať nižšiu energiu na baryón ako obyčajná jadrová hmota (napríklad 56 Fe), takže že to môže byť skutočný základný stav hadronickej hmoty. Ak je táto hypotéza správna, potom neutrónové hviezdy (NS) môžu byť v skutočnosti „zvláštnymi hviezdami“ “.

Podľa tohto modelu si podivné hviezdy v priebehu času vytvárajú na svojom povrchu vrstvu hadronickej (tzv. „Normálnej“) hmoty. Keď tieto hviezdy SQM zhlukujú hmotu zo svojho prostredia, ich kôra sa stáva ťažšou a ťažšou. Nakoniec to vedie ku kolapsu kôry a zanecháva horúcu a holú zvláštnu hviezdu, ktorá sa stáva silným zdrojom elektrónov a pozitrónových párov.

Tieto páry by sa potom uvoľnili spolu s veľkým množstvom magnetickej energie vo veľmi krátkom časovom rámci. Tím ďalej predpokladal, že počas kolapsu by sa časť magnetickej energie preniesla do oblasti polárnych čiapok hviezd SQM, kde sa uvoľňuje energia magnetického poľa. To by spôsobilo, že elektróny a pozitróny sa urýchlia na ultra-relativistické rýchlosti, ktoré by sa potom rozširovali pozdĺž čiary magnetického poľa a vytvorili škrupinu.

Okrem určitej vzdialenosti od hviezdy sa bude produkovať koherentná emisia v rádiových pásmach, ktorá spôsobí vznik udalosti FRB. Tiež sa domnievajú, že tento rovnaký jav by mohol viesť k opakovaniu FRB. Jednou z možností je, že kôra hviezdy SQM by mohla byť v priebehu času rekonštruovaná, čo umožňuje opakované udalosti. Druhou je to, že v ktoromkoľvek danom čase sa zrútia iba malé časti kôry, čo vedie k opakovaným udalostiam.

Keď dospejú k záveru, budú potrebné ďalšie štúdie, aby bolo možné povedať, že:

Vzhľadom na tento dlhý časový plán rekonštrukcie sa zdá, že v našom scenári sa pravdepodobne nestane viac udalostí FRB z toho istého zdroja. Náš model je teda vhodnejší na vysvetlenie neopakujúcich sa FRB ... Mali by sme však tiež poznamenať, že počas procesu kolapsu padá iba malá časť (v oblasti polárneho uzáveru) kôry na jadro SQM, zatiaľ čo druhá časť z kôry zostáva stabilná, potom je možné časový limit prestavby kôry výrazne skrátiť a stále by bolo možné opakovať FRB.

Ďalšia vec, o ktorej tvrdia, že si bude vyžadovať ďalšie vyšetrenie, je to, či zrútenie kôry podivnej hviezdy môže mať za následok iné elektromagnetické žiarenie ako rádiové vlny. V súčasnosti by boli akékoľvek emisie v rôntgenových a gama lúčoch príliš slabé na to, aby ich mohli súčasné detektory pozorovať. Z týchto dôvodov je potrebné ďalšie preskúmanie zdrojov FRB pomocou citlivejších nástrojov.

Patria medzi ne kanadský experiment s mapovaním intenzity vodíka (CHIME) - umiestnený v Pentictone v Britskej Kolumbii - a Square Kilometer Array (SQA), ktorý sa v súčasnosti pripravuje v Južnej Afrike a Austrálii. Očakáva sa, že tieto zariadenia, ktoré sú optimalizované pre rádiovú astronómiu, odhalia oveľa viac informácií o FRB a ďalších záhadných kozmických javoch.

Pin
Send
Share
Send