Adakah Letupan Radio Cepat Misteri Berasal Dari Keruntuhan Kerak Bintang Aneh?

Pin
Send
Share
Send

Fast Radio Bursts (FRB) telah memikat ahli astronomi sejak yang pertama dikesan pada tahun 2007. Acara ini dinamakan "Lorimer Burst" setelah penemu, Duncan Lorimer dari West Virginia University. Dalam astronomi radio, fenomena ini merujuk kepada denyutan radio sementara yang berasal dari sumber kosmologi yang jauh, yang biasanya berlangsung beberapa milisaat rata-rata.

Lebih dari dua belas peristiwa telah ditemui sejak tahun 2007 dan para saintis masih belum pasti apa yang menyebabkannya - walaupun teori bermula dari bintang yang meletup dan lubang hitam hingga pulsar dan magnetar. Namun, menurut kajian baru oleh pasukan astronomi China, FRB mungkin terkait dengan kerak yang terbentuk di sekitar "bintang aneh". Menurut model yang mereka hasilkan, keruntuhan kerak ini menyebabkan ledakan tenaga tinggi dapat dilihat dalam jarak beberapa tahun cahaya.

Kajian yang berjudul "Radio Cepat Meletup dari runtuhnya Strange Star Crusts" baru-baru ini muncul di The Jurnal Astrofizik. Pasukan ini diketuai oleh Yue Zhang dari Sekolah Astronomi dan Sains Angkasa (SASC) di Universiti Nanjing dan termasuk Jin-Jun Geng dan Yong-Feng Huang - seorang postdoc dan profesor dari SASC dan Makmal Utama Astronomi Moden dan Astrofizik ( juga di Universiti Nanjing), masing-masing.

Seperti yang mereka nyatakan dalam kajian mereka, semua percubaan sebelumnya untuk menjelaskan FRB tidak dapat menyelesaikan dari mana datangnya fenomena aneh ini. Lebih-lebih lagi, tidak ada rakan sejawat dalam gelombang gelombang lain yang terdeteksi untuk FRB yang tidak berulang sejauh ini dan penyelidikan mengenai asal usulnya telah dikelirukan oleh kajian mengulangi FRB. Ini disebabkan oleh fakta bahawa yang pertama sering dikaitkan dengan peristiwa bencana, yang tidak dapat berulang.

Dalam kes FRB, peristiwa bencana ini merangkumi "suar magnetar gergasi, keruntuhan bintang neutron berputar supramassive bermagnet, penggabungan bintang neutron binari, penggabungan kerdil putih binari, perlanggaran antara bintang neutron dan asteroid / komet, perlanggaran antara bintang neutron dan putih kerdil, dan penyejatan lubang hitam primordial. "

Sebagai alternatif, dalam hal FRB yang berulang, pelbagai model menunjukkan bahawa ini boleh disebabkan oleh "pulsar bermagnetasi yang bergerak melalui tali pinggang asteroid, pemindahan massa binari bintang kerdil putih neutron, dan gempa bintang pulsar." Demi kajian mereka, tim mencadangkan model baru di mana penumpukan dan keruntuhan jirim pada jenis bintang neutron tertentu (alias "bintang aneh") dapat menjelaskan tingkah laku FRB. Seperti yang mereka jelaskan:

"Telah disangka bahawa bahan quark aneh (SQM), sejenis bahan padat yang terdiri dari jumlah quark yang sama, naik, dan aneh, mungkin mempunyai tenaga yang lebih rendah per baryon daripada bahan nuklear biasa (seperti 56 Fe) sehingga bahawa ia mungkin merupakan keadaan dasar dari perkara hadronik. Sekiranya hipotesis ini betul, maka bintang neutron (NS) sebenarnya mungkin 'bintang pelik' ".

Menurut model ini, bintang-bintang aneh membina lapisan bahan hadron (alias "normal") di permukaannya dari masa ke masa. Oleh kerana bintang-bintang SQM ini mengeluarkan bahan dari persekitaran mereka, keraknya menjadi lebih berat dan lebih berat. Akhirnya, ini menyebabkan kerak runtuh, meninggalkan bintang pelik yang panas dan telanjang yang menjadi sumber elektron dan pasangan positron yang kuat.

Pasangan ini kemudian akan dilepaskan bersama dengan sejumlah besar tenaga magnetik dalam jangka masa yang sangat singkat. Pasukan ini terus membuat hipotesis bahawa semasa keruntuhan, sebahagian kecil tenaga magnet akan dipindahkan ke kawasan tutup kutub bintang SQM, di mana tenaga medan magnet dilepaskan. Ini akan menyebabkan elektron dan positron dipercepat ke kecepatan ultra-relativistik, yang kemudian akan mengembang sepanjang garis medan magnet untuk membentuk cangkang.

Di luar jarak tertentu dari bintang, pelepasan koheren dalam jalur radio akan dihasilkan, yang akan melahirkan acara FRB. Mereka juga berteori bahawa fenomena yang sama dapat menimbulkan pengulangan FRB. Satu kemungkinan adalah bahawa kerak bintang SQM dapat direkonstruksi dari masa ke masa, sehingga memungkinkan kejadian berulang. Yang kedua ialah hanya bahagian kecil kerak yang runtuh pada waktu tertentu, sehingga mengakibatkan kejadian berulang.

Seperti yang mereka simpulkan, kajian lebih lanjut akan diperlukan sebelum ini dapat dinyatakan sama ada:

Oleh kerana skala masa pembinaan semula yang panjang ini, banyak peristiwa FRB dari sumber yang sama nampaknya tidak akan berlaku dalam senario kami. Oleh itu, model kita lebih sesuai untuk menerangkan FRB yang tidak berulang… Namun, kita juga harus perhatikan bahawa semasa proses keruntuhan, jika hanya sebahagian kecil (di kawasan penutup kutub) kerak jatuh ke teras SQM sementara bahagian yang lain kerak tetap stabil, maka skala masa yang dibina semula untuk kerak bumi dapat dikurangkan dengan ketara dan pengulangan FRB masih dapat dilakukan.

Perkara lain yang mereka tuntut memerlukan penyiasatan lebih lanjut adalah sama ada keruntuhan kerak bintang aneh boleh mengakibatkan radiasi elektromagnetik selain gelombang radio. Pada masa ini, sebarang pelepasan pada jalur sinar-X dan sinar-Gamma akan terlalu samar untuk diperhatikan oleh pengesan semasa. Atas sebab-sebab ini, penyelidikan lebih lanjut mengenai sumber FRB dengan instrumen yang lebih sensitif diperlukan.

Ini termasuk teleskop Eksperimen Pemetaan Hidrogen Kanada (CHIME) - yang terletak di Penticton, British Columbia - dan Square Kilometer Array (SQA) yang sedang dalam pembinaan di Afrika Selatan dan Australia. Kemudahan-kemudahan ini, yang dioptimumkan untuk astronomi radio, diharapkan dapat memberikan banyak maklumat mengenai FRB dan fenomena kosmik misteri yang lain.

Pin
Send
Share
Send