Rychlé výbuchy rádia (FRB) fascinují astronomy již od prvního objevení v roce 2007. Tato událost byla pojmenována „Lorimer Burst“ po jejím objeviteli Duncanu Lorimerovi z West Virginia University. V radioastronomii tento jev označuje přechodné rádiové pulsy přicházející ze vzdálených kosmologických zdrojů, které obvykle trvají v průměru několik milisekund.
Od roku 2007 byly objeveny přes dvě desítky událostí a vědci si stále nejsou jisti, co je způsobuje – i když teorie sahají od explodujících hvězd a černých děr po pulsary a magnetary. Nicméně, podle nová studie podle týmu čínských astronomů mohou být FRB spojeny s krustami tvořícími se kolem „podivných hvězd“. Podle modelu, který vytvořili, je to kolaps těchto kůr, které vedou k vysokoenergetickým výbuchům, které lze vidět na světelné roky daleko.
Studie s názvem „ Rychlé rádiové výboje z kolapsu Strange Star Crusts “, nedávno se objevil vThe Astrophysical Journal.Tým vedl Yue Zhang z Škola astronomie a vesmírných věd (SASC) na univerzitě v Nanjingu a zahrnoval Jin-Jun Genga a Yong-Feng Huanga – postdoka a profesora z SASC a Klíčová laboratoř moderní astronomie a astrofyziky (také na Nanjing University), resp.
Jak uvádějí ve své studii, všechny předchozí pokusy vysvětlit FRB nebyly schopny vyřešit, odkud tyto podivné jevy pocházejí. Navíc nebyly dosud detekovány žádné protějšky v jiných vlnových pásmech pro neopakující se FRB a výzkum jejich původu byl zmaten studií opakujících se FRB. Důvodem je skutečnost, že první z nich jsou často připisovány katastrofickým událostem, které se nemohou opakovat.
V případě FRB mezi tyto katastrofické události patří „magnetické obří vzplanutí, kolaps magnetizovaných supramasivních rotujících neutronových hvězd, sloučení binárních neutronových hvězd, sloučení binárních bílých trpaslíků, srážky mezi neutronovými hvězdami a asteroidy/kometami, srážky mezi neutronovými hvězdami a bílými hvězdami. trpaslíků a vypařování prvotních černých děr.'
Alternativně, v případě opakujících se FRB různé modely naznačují, že by to mohlo být způsobeno „vysoce magnetizovanými pulsary cestujícími pásy asteroidů, přenosem binární hmoty neutronová hvězda-bílý trpaslík a hvězdnými otřesy pulsarů“. V zájmu své studie tým navrhl nový model, pomocí něhož by hromadění a kolaps hmoty na určitých typech neutronových hvězd (aka „podivných hvězdách“) mohlo vysvětlit chování FRB. Jak vysvětlují:
„Došlo k domněnkám, že podivná kvarková hmota (SQM), druh hustého materiálu složeného z přibližně stejného počtu kvarků up, down a podivných kvarků, může mít nižší energii na baryon než běžná jaderná hmota (jako je 56 Fe). že to může být skutečný základní stav hadronové hmoty. Pokud je tato hypotéza správná, pak neutronové hvězdy (NS) mohou být ve skutečnosti ‚podivné hvězdy‘“.
Dojem tohoto umělce z kosmické sítě, vláknité struktury, která vyplňuje celý vesmír, zobrazující rádiové zdroje spojené s FRB. Kredit: M. Weiss/CfA
Podle tohoto modelu podivné hvězdy v průběhu času na svém povrchu vytvářejí vrstvu hadronové (neboli „normální“) hmoty. Jak tyto hvězdy SQM přibývají hmotu ze svého prostředí, jejich kůra se stává těžší a těžší. Nakonec to vede ke kolapsu kůry a zanechání horké a holé podivné hvězdy, která se stává silným zdrojem elektronů a pozitronových párů.
Tyto páry by se pak uvolnily spolu s velkým množstvím magnetické energie ve velmi krátkém časovém horizontu. Tým dále předpokládal, že během kolapsu by se zlomek magnetické energie přenesl do oblasti polární čepičky hvězd SQM, kde se uvolňuje energie magnetického pole. To by způsobilo urychlení elektronů a pozitronů na ultrarelativistické rychlosti, které by se pak rozpínaly podél magnetických siločar a vytvořily slupku.
Za určitou vzdáleností od hvězdy bude produkována koherentní emise v rádiových pásmech, což způsobí zrod FRB události. Také se domnívají, že stejný jev by mohl vést k opakujícím se FRB. Jednou z možností je, že kůra hvězdy SQM by mohla být časem rekonstruována, což by umožnilo opakované události. Druhým je, že se v daném okamžiku zhroutí pouze malé části kůry, což má za následek opakované události.
Jak dospěli k závěru, bude zapotřebí dalších studií, než to bude možné říci tak či onak:
Vzhledem k tomuto dlouhému časovému horizontu rekonstrukce se v našem scénáři nezdá pravděpodobné, že by došlo k několika událostem FRB ze stejného zdroje. Náš model je tedy vhodnější pro vysvětlení neopakujících se FRB... Měli bychom však také poznamenat, že během procesu kolapsu, pokud pouze malá část (v oblasti polární čepičky) kůry spadne na jádro SQM, zatímco druhá část Kůra zůstane stabilní, pak může být doba přestavby kůry výrazně snížena a opakování FRB by bylo stále možné.
Teleskop CHIME, masivní radioteleskop umístěný v Pentictonu v Britské Kolumbii. Kredit: CHIME/DRAO
Další věc, o které tvrdí, že bude vyžadovat další zkoumání, je, zda by kolaps kůry podivné hvězdy mohl mít za následek jiné elektromagnetické záření než rádiové vlny. V současnosti by jakékoli emise v pásmech rentgenového a gama záření byly příliš slabé na to, aby je mohly pozorovat současné detektory. Z těchto důvodů je zapotřebí další zkoumání zdrojů FRB pomocí citlivějších přístrojů.
Mezi ně patří Kanadský experiment mapování intenzity vodíku (CHIME) dalekohled – umístěný v Pentictonu v Britské Kolumbii – a Pole čtverečních kilometrů (SQA) v současné době ve výstavbě v Jižní Africe a Austrálii. Očekává se, že tato zařízení, která jsou optimalizována pro radioastronomii, odhalí mnohem více o FRB a dalších záhadných kosmických jevech.
Další čtení: arXiv
