Ātrās radio pārraides (FRB) aizrauj astronomus kopš pirmā atklāšanas 2007. gadā. Šis notikums tika nosaukts par “Lorimer Burst” pēc tā atklājēja Duncan Lorimer no Rietumvirdžīnijas universitātes. Radioastronomijā šī parādība attiecas uz īslaicīgiem radio impulsiem, kas nāk no attāliem kosmoloģiskiem avotiem un parasti ilgst dažas milisekundes.
Kopš 2007. gada ir atklāti vairāk nekā divi desmiti notikumu, un zinātnieki joprojām nav pārliecināti, kas tos izraisa - lai arī teorijas svārstās no zvaigžņu un melno caurumu eksplodēšanas līdz pulsāriem un magnātiem. Tomēr saskaņā ar jaunu ķīniešu astronomu komandas pētījumu FRB var būt saistīti ar garozām, kas veidojas ap “dīvainām zvaigznēm”. Saskaņā ar modeli, ko viņi izveidoja, tieši šo garozu sabrukšana izraisa lielas enerģijas pārrāvumus, kas redzami gaismas gadu attālumā.
Pētījums ar nosaukumu “Ātrs radio pārrāvums no dīvaino zvaigžņu garozas sabrukšanas” nesen parādījās Astrofiziskais žurnāls. Komandu vadīja Yue Zhang no Nanjingas universitātes Astronomijas un kosmosa zinātnes skolas (SASC), un tajā ietilpa Jin-Jun Geng un Yong-Feng Huang - doktorants un profesors no SASC un Mūsdienu astronomijas un astrofizikas galvenās laboratorijas ( attiecīgi arī Nanjingas universitātē).
Kā viņi norāda savā pētījumā, visi iepriekšējie mēģinājumi izskaidrot FRB nav spējuši atrisināt, no kurienes rodas šīs dīvainās parādības. Turklāt līdz šim citos viļņu diapazonos nav atrasti līdzīgi FRB, un to izcelsmes izpēte ir sajaukta ar atkārtotu FRB izpēti. Tas ir saistīts ar faktu, ka pirmie bieži tiek piedēvēti katastrofiskiem notikumiem, kurus nespēj atkārtot.
FRB gadījumā šie katastrofālie notikumi ietver “magnētiskos milzu signālraķetes, magnetizēto supramasīvo rotējošo neitronu zvaigžņu sabrukumus, bināro neitronu zvaigžņu apvienošanos, bināro balto punduru apvienošanos, neitronu zvaigžņu un asteroīdu / komētu sadursmes, neitronu zvaigžņu un balto sadursmes. punduri un pirmatnējo melno caurumu iztvaikošana. ”
Kā alternatīvu atkārtotu FRB gadījumā dažādi modeļi liek domāt, ka tos varētu izraisīt “ļoti magnetizēti pulsori, kas pārvietojas pa asteroīda jostām, neitronu zvaigžņu baltā pundūra binārā masas pārnešana un pulsa zvaigžņu satricinājumi”. Sava pētījuma nolūkā komanda ierosināja jaunu modeli, pēc kura matērijas veidošanās un sabrukšana noteikta veida neitronu zvaigznēs (saukta arī par “dīvainajām zvaigznēm”) varētu izskaidrot FRB uzvedību. Kā viņi skaidro:
“Ir izdomāts, ka dīvainajām kvarku lietām (SQM) - sava veida blīvam materiālam, kas sastāv no aptuveni vienāda skaita augšup, lejup un dīvainajiem kvarkiem, var būt zemāka enerģija uz baronu nekā parastajām kodolmateriāliem (piemēram, 56 Fe), tāpēc ka tas var būt hadroniskās vielas patiesais pamata stāvoklis. Ja šī hipotēze ir pareiza, tad neitronu zvaigznes (NS) faktiski var būt “dīvainas zvaigznes” ”.
Saskaņā ar šo modeli dīvainās zvaigznes laika gaitā uz savas virsmas izveido hadronu (pazīstams arī kā “normāla”) materiāla slāni. Tā kā šīs SQM zvaigznes izdalās no apkārtējās vides, to garozas kļūst smagākas un smagākas. Galu galā tas noved pie garozas sabrukšanas, atstājot karstu un pliku dīvainu zvaigzni, kas kļūst par spēcīgu elektronu un pozitronu pāru avotu.
Pēc tam šie pāri tiks atbrīvoti kopā ar lielu daudzumu magnētiskās enerģijas ļoti īsā laika posmā. Komanda arī izvirzīja hipotēzi, ka sabrukuma laikā daļa magnētiskās enerģijas tiek pārnesta uz SQM zvaigžņu polārā vāciņa reģionu, kur tiek atbrīvota magnētiskā lauka enerģija. Tas izraisītu elektronu un pozitronu paātrināšanu līdz ultrarelatīvisma ātrumam, kas pēc tam izplestos gar magnētiskā lauka līnijām, veidojot apvalku.
Noteiktā attālumā no zvaigznes tiks radīta saskaņota izstarošana radio joslās, kas radīs FRB notikumu. Viņi arī teorē, ka šī pati parādība varētu izraisīt atkārtotu FRB. Viena no iespējām ir tāda, ka SQM zvaigznes garoza laika gaitā var tikt rekonstruēta, tādējādi ļaujot atkārtoties. Otrais ir tas, ka noteiktā laikā sabrūk tikai nelieli garozas posmi, tādējādi izraisot atkārtotus notikumus.
Kā viņi secina, būs vajadzīgi turpmāki pētījumi, lai to varētu pateikt abpusēji:
Šī ilgā rekonstrukcijas laika dēļ mūsu scenārijā, visticamāk, nenotiks vairāki FRB notikumi no viena un tā paša avota. Tādējādi mūsu modelis ir piemērotāks neatkārtojušos FRB skaidrošanai. Tomēr jāņem vērā arī tas, ka sabrukšanas procesa laikā tikai neliela garozas daļa (polārā vāciņa reģionā) nokrīt SQM kodolā, bet otra daļa garozā saglabājas stabils, tad ievērojami var samazināt garozai atjaunoto laika grafiku, un atkārtotu FRB joprojām ir iespējams atkārtot.
Vēl viena lieta, kas, viņuprāt, prasīs turpmāku izpēti, ir tas, vai dīvainas zvaigznes garozas sabrukšana var izraisīt citu elektromagnētisko starojumu, nevis radioviļņus. Pašlaik jebkādas emisijas rentgena un gamma staru joslās būtu pārāk vājš, lai pašreizējie detektori to varētu novērot. Šo iemeslu dēļ ir nepieciešama turpmāka FRB avotu izpēte ar jutīgākiem instrumentiem.
To skaitā ir Kanādas ūdeņraža intensitātes kartēšanas eksperimenta (CHIME) teleskops - atrodas Pentiktonā, Britu Kolumbijā - un kvadrātkilometru masīvs (SQA), kas pašlaik tiek būvēts Dienvidāfrikā un Austrālijā. Paredzams, ka šīs iekārtas, kas ir optimizētas radioastronomijai, daudz vairāk atklās FRB un citas noslēpumainas kosmiskās parādības.
