Hızlı Radyo Patlamaları (FRB'ler), 2007'de ilk tanesinin tespit edilmesinden bu yana gökbilimcileri büyüledi. Bu olay, West Virginia Üniversitesi'nden Duncan Lorimer'i keşfettikten sonra “Lorimer Burst” olarak adlandırıldı. Radyo astronomisinde, bu fenomen, tipik olarak ortalama birkaç milisaniye süren uzak kozmolojik kaynaklardan gelen geçici radyo darbeleri anlamına gelir.
2007'den bu yana iki düzineden fazla olay keşfedildi ve bilim adamları hala neyin neden olduğuna emin değiller - teoriler patlayan yıldızlardan ve kara deliklerden pulsarlara ve manyetarlara kadar değişiyor. Ancak, Çinli astronomlardan oluşan bir ekip tarafından yapılan yeni bir araştırmaya göre, FRB'ler “garip yıldızlar” etrafında oluşan kabuklara bağlanabilir. Oluşturdukları bir modele göre, ışık yılı uzakta görülebilen yüksek enerjili patlamalara yol açan bu kabukların çöküşüdür.
“Garip Yıldız Kabuklarının Çöküşünden Hızlı Radyo Patlamaları” başlıklı çalışma geçtiğimiz günlerde Astrofizik Dergisi. Ekip, Nanjing Üniversitesi'nde Astronomi ve Uzay Bilimleri Okulu (SASC) Yue Zhang tarafından yönetildi ve SASC ve Modern Astronomi ve Astrofizik Anahtar Laboratuvarı'ndan bir doktora ve profesör olan Jin-Jun Geng ve Yong-Feng Huang'ı ( ayrıca Nanjing Üniversitesi'nde).
Çalışmalarında belirttikleri gibi, FRB'leri açıklamak için önceki tüm girişimler, bu garip olayların nereden geldiğini çözememiştir. Dahası, bugüne kadar tekrar etmeyen FRB'ler için diğer dalga bantlarındaki benzerleri tespit edilmedi ve tekrarlayan FRB'lerin araştırılmasıyla kökenleri hakkındaki araştırmalar karıştırıldı. Bunun nedeni, ilkinin sıklıkla tekrarlanamayan felaket olaylarına atfedilmesidir.
FRB'ler söz konusu olduğunda, bu felaket olayları arasında “manyetar dev fişekleri, mıknatıslanmış supramassif dönen nötron yıldızlarının çöküşleri, ikili nötron yıldızı birleşmeleri, ikili beyaz cüce birleşmeleri, nötron yıldızları ve asteroitler / kuyruklu yıldızlar arasındaki çarpışmalar, nötron yıldızları ve beyazlar arasındaki çarpışmalar cüceler ve ilkel karadeliklerin buharlaşması. ”
Alternatif olarak, tekrarlayan FRB'lerde, çeşitli modeller bunlara “asteroit kayışlarından geçen yüksek derecede mıknatıslanmış pulsarlar, nötron yıldız-beyaz cüce ikili kütle transferi ve pulsarların yıldız depremlerinden” kaynaklanabileceğini düşündürmektedir. Çalışmaları uğruna, ekip, belirli nötron yıldızları (diğer bir deyişle “garip yıldızlar”) üzerinde maddenin birikmesinin ve çökmesinin FRB'lerin davranışını açıklayabileceği yeni bir model önerdi. Açıkladıkları gibi:
“Yaklaşık eşit sayıda yukarı, aşağı ve garip kuarktan oluşan bir tür yoğun malzeme olan garip kuark maddesinin (SQM) sıradan nükleer maddeden (56 Fe gibi) baryon başına daha düşük enerjiye sahip olabileceği düşünülmüştür. hadronik maddenin gerçek temel durumu olabileceğini. Bu hipotez doğruysa, o zaman nötron yıldızları (NS) aslında “garip yıldızlar” olabilir ”.
Bu modele göre, garip yıldızlar zaman içinde yüzeylerinde bir hadronik (aka. "Normal") madde tabakası oluştururlar. Bu SQM yıldızları maddeyi çevrelerinden ayırdıkça kabukları ağırlaşır ve ağırlaşır. Sonunda, bu kabuğun çökmesine yol açar ve güçlü bir elektron ve pozitron çifti kaynağı haline gelen sıcak ve çıplak bir yıldız bırakır.
Bu çiftler daha sonra çok kısa bir zaman dilimi içinde büyük miktarlarda manyetik enerji ile birlikte salınacaktır. Ekip ayrıca bir çöküş sırasında manyetik enerjinin bir kısmının, manyetik alan enerjisinin serbest bırakıldığı SQM yıldızlarının polar başlık bölgesine aktarılacağını varsaydı. Bu, elektronların ve pozitronların ultra-göreceli hızlara hızlanmasına neden olur ve bu da daha sonra bir kabuk oluşturmak için manyetik alan çizgileri boyunca genişler.
Yıldızdan belirli bir mesafenin ötesinde, bir FRB olayını doğuran radyo bantlarında tutarlı emisyon üretilecektir. Ayrıca, aynı fenomenin tekrarlayan FRB'lere yol açabileceğini teorileştiriyorlar. Bir olasılık, bir SQM yıldızının kabuğunun zamanla yeniden yapılandırılabilmesi ve böylece tekrarlanan olaylara izin verilebilmesidir. İkincisi, herhangi bir zamanda kabuğun sadece küçük bölümlerinin çökmesi ve böylece tekrarlanan olaylarla sonuçlanmasıdır.
Sonuç olarak, her iki şekilde de söylenmeden önce daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulacaktır:
Bu uzun yeniden yapılandırma zaman ölçeği nedeniyle, aynı kaynaktan birden fazla FRB olayının senaryomuzda gerçekleşmesi muhtemel görünmemektedir. Bu nedenle modelimiz tekrarlanmayan FRB'leri açıklamak için daha uygundur… Bununla birlikte, çökme işlemi sırasında kabuğun sadece küçük bir kısmının (polar kapak bölgesinde) SQM çekirdeğine düşmesi durumunda diğer bölümün kabuk sabit kalır, sonra kabuk için yeniden inşa zaman ölçeği önemli ölçüde azaltılabilir ve tekrarlayan FRB'ler hala mümkün olacaktır.
Daha fazla araştırma gerektireceklerini iddia ettikleri başka bir şey, garip bir yıldızın kabuğunun çökmesinin radyo dalgaları dışında elektromanyetik radyasyon ile sonuçlanıp sonuçlanmayacağıdır. Şu anda, X-ışını ve Gama ışını bantlarındaki emisyonlar, mevcut dedektörlerin gözlemleyemeyeceği kadar zayıf olacaktır. Bu nedenlerden dolayı, FRB kaynaklarının daha hassas araçlarla daha fazla araştırılması gerekmektedir.
Bunlar arasında British Columbia, Penticton'da bulunan Kanada Hidrojen Yoğunluk Haritalama Deneyi (CHIME) teleskobu ve şu anda Güney Afrika ve Avustralya'da yapım aşamasında olan Kilometre Kare Dizisi (SQA) bulunmaktadır. Radyo astronomi için optimize edilen bu tesislerin FRB'ler ve diğer gizemli kozmik fenomenler hakkında daha fazla şey ortaya koyması bekleniyor.
