Непредсказуемите космически радиоизриви могат да произтичат от астероиди около магнитни звезди

Анимация показва случайното появяване на бързи радиочестоти (FRBs) в небето.

Анимация показва случайното появяване на бързи радиочестоти (FRBs) в небето. (Изображение кредит: NRAO Outreach/T. Jarrett (IPAC/Caltech); B. Saxton, NRAO/AUI/NSF))



Могат да дойдат мистериозни повтарящи се изблици на радиовълни, които изстрелват на случаен принцип неутронни звезди взривяване на астероиди с магнитни ветрове, които се движат с почти скоростта на светлината, установява ново проучване.



Бързите радиоизриви или FRB са интензивни импулси на радиовълни, които могат да отделят повече енергия за няколко хилядни от секундата, отколкото слънцето за почти век. Учените са открили FRBs едва през 2007 г. и много остава неизвестно за техния произход поради краткото им съществуване.

Тъй като бързите радиоизриви са редки и ярки-те са видими в милиони или дори милиарди светлинни години-изследователите често предполагат, че те произхождат от катаклизмични събития, като звездни изригвания или сблъскващи се неутронни звезди. (Неутронните звезди са трупове на звезди, загинали при катастрофални експлозии, известни като свръхнови; гравитацията на тези звездни остатъци е достатъчно мощна, за да смаже протоните и електроните заедно, за да образуват неутрони.)



Свързани: Учените откриват странен „бърз радиоизрив“ от нашия собствен Млечен път

Мистерията на бързите радиоизриви се задълбочи, когато учените откриха първия повтарящ се бърз радиоизрив през 2016 г. Когато астрономите виждат повтарящи се модели в небесните събития, те често смятат, че небесната механика може да играе роля - да речем, планета, завършваща орбита около своята звезда, или бързо въртяща се неутронна звезда, известна като пулсар, която излъчва радиовълни от своите магнитни полюси, мигаща като фар, гледан от гледната точка на Земята.

Но радио избухването в събитието през 2016 г., странно, имаше случайно време.

Астероиди и неутронни звезди



Сега изследователите предполагат това астероиди обикалянето на неутронни звезди може да помогне за обясняването на поне някои повтарящи се бързи радиоизриви, дори тези със случайно време. Ключът към тази концепция е, че силните ветрове от частици често духат навън не само от живи звезди като нашето слънце, но и от мъртви, като пулсари. Тъй като пулсарите са силно магнитни, ветровете им също са и тъй като пулсарите се въртят бързо, завършвайки до стотици обороти в секунда, ветровете им могат да избухват с относителна скорост - тоест с почти скоростта на светлината.

Артист

Изображение на художник на пулсар.(Кредит на изображението: Центърът за космически полети на Годард на НАСА)



Учените изчислиха, че обект, обикалящ около пулсар - може би астероид - ще извади следа от вятъра на пулсара. Електрически ток ще циркулира около това събуждане и когато вятърът на пулсара пресече това събуждане, изчислените изследователи, получените магнитни смущения ще генерират много тесен и изключително интензивен лъч от радиовълни.

Изследователите отбелязват, че астероидите с ширина 0,6 до 6 мили (1 до 10 километра) обикалят около техните пулсари в един астрономическа единица (AU) или по -близо би генерирал бързи радиоизриви с интензитети, открити до момента, особено ако пулсарите са имали мощни магнитни полета. (Един AU е средното разстояние между Земята и Слънцето, което е около 93 милиона мили или 150 милиона километра.)

Учените отбелязаха, че астероидите, преминаващи през силно магнитните, свръхбързи ветрове на пулсара, непрекъснато ще генерират интензивни радио лъчи. Но астрономите на Земята биха видели тези лъчи само като изблици, по време на редките случаи, когато неутронните звезди, астероидите и телескопите на Земята се подредиха.

„Кратката продължителност на радиочестотните изблици се дължи на краткото време, през което ние наблюдателите сме в радио лъча“, казва водещият автор на изследването Фабрис Мотез, астрофизик от Френския национален център за научни изследвания и Парижката обсерватория, пред demokratija.eu. .

С лице към магнитен ветрове

Изследователите също така проучиха как биха могли да изглеждат повтарящите се бързи радиоизриви, когато са създадени от астероиди, летящи през силно магнитните, силно релативистични ветрове на магнитарки , рядък вид неутронни звезди, които са най -силните магнити в космоса. Те открили, че астероидите около магнитарите могат да генерират бързи радиоизриви около хиляда пъти по -мощни от най -силния, наблюдаван досега.

Тази визуализация показва магнитните линии на магнитар.

Тази визуализация показва магнитните линии на магнитар.(Изображение кредит: Ryuunosuke Takeshige)

Ако това обяснение е правилно, случайните модели при повтарящи се бързи радиоизриви вероятно са причинени от куп астероиди, които пречат на ветровете на неутронната звезда, отбелязват учените, а не от една скала. „В нашия модел има няколкостотин астероида, всеки от които има свой собствен лъч“, каза Мотез. Натоварен с луна екзопланета около пулсар или магнитар също може да обясни явлението, отбелязват изследователите.

Гравитационните взаимодействия между астероидите в рояци могат да доведат до нередности във всяка от техните орбити, което също би довело до неравномерност във времето на всички изблици, които астрономите са открили, каза Мотез.

В допълнение, магнитните полета на ветровете на пулсар и магнитар ще се колебаят редовно във времето със скоростите, при които се въртят тези неутронни звезди, което от своя страна би повлияло на посоките на радио лъчите от всеки орбитален обект, което потенциално би направило времето да изглежда по -произволно, добавено. Друга причина за случайността, може би най -важната, би била турбуленцията на вятъра, каза той.

Учените подробно описват своите открития в документ, приет на 7 октомври от списанието Astronomy and Astrophysics, който също е публикуван в сървър за предварително отпечатване arXiv.org .

Следвайте Чарлз К. Чой в Twitter @cqchoi. Следвайте ни в Twitter @Spacedotcom и във Facebook.