С 2007 года астрономы фиксируют мощные радиосигналы, приходящие из глубин космоса. Эти сигналы, известные как быстрые радиовсплески (Fast Radio Bursts, FRB), привлекли внимание учёных благодаря своей непредсказуемой и мощной природе. Длительность одного такого всплеска составляет доли секунды, но его энергия сопоставима с той, что Солнце излучает за несколько дней. За последние годы исследователи зафиксировали более тысячи таких всплесков, и их количество продолжает расти, что позволяет предполагать, что перед нами только начало большой загадки.
Многообразие радиовсплесков и их таинственная периодичность
Источник фото: rg.ru
В ходе исследований было замечено, что некоторые радиовсплески повторяются, причём с определённой периодичностью. Например, сигналы из галактики в направлении созвездия Кассиопеи следуют особому ритму: четыре дня приходят радиосигналы, после чего наступает 12-дневная тишина. В другой галактике, на фоне созвездия Возничего, наблюдается иной цикл — 90 дней активности и 57 дней покоя. С чем связана такая периодичность? Современные гипотезы указывают на объекты космического масштаба, такие как нейтронные звёзды и чёрные дыры.
Читайте по теме: Сигнал из недр Земли: звуки геомагнитного экскурса и их последствия для планеты
Что такое нейтронные звёзды и чёрные дыры?
Источник фото: rg.ru
Чтобы понять природу этих сигналов, стоит рассмотреть те объекты, которые чаще всего подозревают в их порождении. Нейтронные звёзды и чёрные дыры — это остатки сверхмассивных звёзд, завершивших свой жизненный путь. Звёзды состоят из огромного количества водорода, который в их недрах претерпевает термоядерные реакции, превращаясь в гелий и выделяя колоссальную энергию. Эта энергия и поддерживает баланс, предотвращая сжатие звезды под собственным весом. Однако когда топливо в ядре звезды заканчивается, термоядерные реакции прекращаются, и ядро начинает коллапсировать под воздействием гравитации.
Судьба коллапсирующего ядра зависит от его массы. Если масса ядра невелика (например, как у нашего Солнца), оно сжимается до размеров Луны и превращается в белого карлика. Если масса ядра больше (как у двойного Солнца), оно становится невероятно плотным — так рождается нейтронная звезда, в которой разрушены все атомные структуры, и плотность вещества достигает астрономических значений. Ядра звёзд с массой, превышающей три массы Солнца, «схлопываются» ещё сильнее и превращаются в чёрные дыры — объекты, гравитация которых настолько велика, что они поглощают даже свет.
Click here to preview your posts with PRO themes ››
Среди основных гипотез, объясняющих возникновение FRB, особое место занимает версия о связи этих сигналов с процессами слияния нейтронных звёзд или их превращения в чёрные дыры. Другим объяснением может быть рождение новой нейтронной звезды с чудовищно мощным магнитным полем. Такие звёзды называют магнетарами. Возможно, именно магнетары ответственны за появление радиовсплесков, хотя процесс их формирования до сих пор вызывает споры. Астрономы рассматривают возможность того, что магнетары возникают либо в процессе «схлопывания» звёздного ядра, либо при слиянии двух звёзд.
Роль массивных галактик и химического состава звёзд
Источник фото: rg.ru
Недавно учёные обнаружили, что радиовсплески чаще приходят из массивных галактик. Это наблюдение открывает новые перспективы: звёзды в массивных галактиках отличаются более высоким содержанием тяжёлых элементов по сравнению со звёздами в менее массивных галактиках. Астрономы условно относят ко всем элементам, тяжелее водорода и гелия, к категории «металлов». Эти тяжёлые элементы оказывают влияние на эволюцию звезды: «металлические» звёзды раздуваются до гигантских размеров, а массивные звёзды к концу жизни превращаются в сверхгигантов.
Примечательно, что такие массивные звёзды часто встречаются в двойных системах. Звёздные пары, состоящие из таких гигантов, нередко расположены на близком расстоянии друг от друга. По мере того как одна из звёзд разрастается, её вещество начинает перетекать к соседу под воздействием его гравитации. Это явление может привести к слиянию звёзд и к рождению нового объекта с сильным магнитным полем.
Магнетары — источник быстрых радиовсплесков?
Последние исследования позволяют предположить, что быстрые радиовсплески могут быть вспышками активности магнетаров, образованных при слиянии массивных звёзд в двойных системах. Такой процесс сопровождается мощными выбросами энергии, способными объяснить колоссальную интенсивность радиосигналов. В результате звёздного слияния может образоваться нейтронная звезда с аномально высоким уровнем магнитного поля, что и приводит к мощным радиовсплескам.
Таким образом, быстрые радиовсплески — это свидетельства грандиозных событий в жизни звёзд, которые астрономы начинают раскрывать.
Ранее на сайте «Пронедра» писали, что взрыв сверхновой звезды может повлиять на здоровье человека
