ระเบิดเร็ววิทยุลึกลับมาจากการล่มสลายของเปลือกดาวแปลก ๆ หรือไม่?

Fast Radio Bursts (FRBs) ได้ดึงดูดนักดาราศาสตร์นับตั้งแต่ค้นพบครั้งแรกในปี 2550 เหตุการณ์นี้ถูกตั้งชื่อว่า "Lorimer Burst" หลังจากค้นพบ Duncan Lorimer จากมหาวิทยาลัย West Virginia ในดาราศาสตร์วิทยุปรากฏการณ์นี้หมายถึงพัลส์คลื่นวิทยุชั่วคราวที่มาจากแหล่งกำเนิดทางดาราศาสตร์ที่ห่างไกลซึ่งโดยทั่วไปจะใช้เวลาสองสามมิลลิวินาทีโดยเฉลี่ย

มีการค้นพบเหตุการณ์มากกว่าสองโหลตั้งแต่ปี 2550 และนักวิทยาศาสตร์ยังไม่แน่ใจว่าเกิดอะไรขึ้น - แม้ว่าทฤษฎีจะมีตั้งแต่การระเบิดของดาวฤกษ์และหลุมดำไปจนถึงพัลซาร์และแมกนาร์ อย่างไรก็ตามจากการศึกษาใหม่โดยทีมนักดาราศาสตร์จีนพบว่า FRB อาจเชื่อมโยงกับเปลือกโลกที่ก่อตัวขึ้นรอบ“ ดาวแปลก” ตามแบบจำลองที่พวกเขาสร้างขึ้นมันคือการล่มสลายของเปลือกเหล่านี้ที่นำไปสู่การระเบิดพลังงานสูงที่สามารถมองเห็นได้ในระยะเวลาหลายปี

การศึกษาในหัวข้อ“ Fast Radio Bursts จากการล่มสลายของ Strust Star Crusts” เพิ่งปรากฏตัวเมื่อไม่นานมานี้ วารสารฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ทีมนำโดย Yue Zhang จากโรงเรียนดาราศาสตร์และวิทยาศาสตร์อวกาศ (SASC) ที่มหาวิทยาลัยหนานจิงและรวม Jin-Jun Geng และ Yong-Feng Huang - postdoc และศาสตราจารย์จาก SASC และห้องปฏิบัติการหลักของดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์สมัยใหม่ นอกจากนี้ที่มหาวิทยาลัยหนานจิง) ตามลำดับ

ขณะที่พวกเขาระบุในการศึกษาความพยายามก่อนหน้านี้ทั้งหมดเพื่ออธิบาย FRBs ไม่สามารถแก้ไขได้ว่าปรากฏการณ์ประหลาดเหล่านี้มาจากไหน ยิ่งไปกว่านั้นยังไม่มีใครตรวจจับคู่ของ wavebands อื่นสำหรับการไม่ทำ FRB ซ้ำและการวิจัยเกี่ยวกับต้นกำเนิดของพวกเขาได้รับความสับสนจากการศึกษาการทำ FRB ซ้ำ นี่คือสาเหตุที่ความจริงที่ว่าในอดีตมักจะเกิดจากเหตุการณ์ภัยพิบัติซึ่งไม่สามารถทำซ้ำได้

ในกรณีของ FRBs เหตุการณ์ภัยพิบัติเหล่านี้รวมถึง“ เปลวไฟขนาดยักษ์ของแมกนาร์, การยุบของดาวนิวตรอนที่หมุนรอบตัวด้วยแม่เหล็ก, การรวมตัวของดาวนิวตรอนไบนารี, การรวมดาวแคระขาวนิวตรอน, การชนกันระหว่างดาวนิวตรอนและดาวเคราะห์น้อย / ดาวหาง ดาวแคระและการระเหยของหลุมดำดั่งเดิม

ในอีกกรณีหนึ่งในกรณีของ FRB ที่เกิดขึ้นซ้ำหลายรุ่นแนะนำว่าสิ่งเหล่านี้อาจเกิดจาก“ พัลซาร์ที่มีแม่เหล็กดึงดูดอย่างสูงที่เดินทางผ่านแถบดาวเคราะห์น้อยการถ่ายโอนมวลดาวแคระมวลดาวนิวตรอนขาวและดาวพัลซาร์ที่เป็นดาว” เพื่อประโยชน์ในการศึกษาของพวกเขาทีมได้เสนอแบบจำลองใหม่โดยที่การสะสมและยุบตัวของดาวนิวตรอนบางชนิด (หรือที่เรียกว่า“ ดาวแปลก”) สามารถอธิบายพฤติกรรมของ FRB ได้ ตามที่พวกเขาอธิบาย:

“ มีการสันนิษฐานว่าควาร์คสสาร (SQM) ซึ่งเป็นวัสดุหนาแน่นที่ประกอบด้วยจำนวนขึ้นลงและควาร์กที่เท่ากันโดยประมาณอาจมีพลังงานต่อบาริออนน้อยกว่าพลังงานนิวเคลียร์ธรรมดา (เช่น 56 Fe) ว่ามันอาจเป็นสถานะที่แท้จริงของสสารที่เป็นปัญหา หากสมมติฐานนี้ถูกต้องแสดงว่าดาวนิวตรอน (NSs) อาจเป็น“ ดาวแปลก” จริง ๆ

ตามแบบจำลองนี้ดาวประหลาดสร้างชั้นของ hadronic (หรือที่รู้จักว่า“ ปกติ”) บนพื้นผิวของมันตลอดเวลา เมื่อดาว SQM เหล่านี้รวมตัวกันจากสภาพแวดล้อมเปลือกของพวกมันจะหนักและหนักขึ้น ในที่สุดสิ่งนี้นำไปสู่เปลือกโลกที่จะยุบตัวทิ้งดาวฤกษ์แปลก ๆ ที่ร้อนและเปลือยซึ่งกลายเป็นแหล่งของอิเล็กตรอนและโพซิตรอนคู่ที่ทรงพลัง

คู่เหล่านี้จะถูกปล่อยออกมาพร้อมกับพลังงานแม่เหล็กจำนวนมากในช่วงเวลาสั้น ๆ ทีมยังได้ตั้งสมมติฐานเพิ่มเติมว่าในระหว่างการล่มสลายจะมีการถ่ายโอนพลังงานแม่เหล็กเพียงเล็กน้อยไปยังบริเวณขั้วโลกของดาว SQM ซึ่งปล่อยพลังงานสนามแม่เหล็ก สิ่งนี้จะทำให้อิเล็กตรอนและโพสิตรอนถูกเร่งให้มีความเร็วสัมพัทธภาพสูงสุดซึ่งจะขยายตามแนวสนามแม่เหล็กเพื่อสร้างเปลือก

นอกจากระยะห่างจากดาวฤกษ์แล้วจะมีการปล่อยคลื่นวิทยุที่ต่อเนื่องกันเพื่อให้เกิดเหตุการณ์ FRB พวกเขายังตั้งทฤษฎีว่าปรากฏการณ์เดียวกันนี้อาจทำให้ FRB เกิดซ้ำได้ ความเป็นไปได้อย่างหนึ่งคือเปลือกโลกของดาว SQM สามารถสร้างขึ้นใหม่ได้เมื่อเวลาผ่านไปดังนั้นจึงสามารถเกิดเหตุการณ์ซ้ำได้ อย่างที่สองก็คือว่าส่วนเล็ก ๆ ของเปลือกโลกล่มสลายในเวลาใดก็ตามจึงส่งผลให้เกิดเหตุการณ์ซ้ำ

ขณะที่พวกเขาสรุปการศึกษาเพิ่มเติมจะต้องก่อนที่จะพูดได้ทั้งสองวิธี:

เนื่องจากเวลาในการสร้างใหม่มีความยาวนี้เหตุการณ์ FRB หลายรายการจากแหล่งเดียวกันจึงไม่น่าจะเกิดขึ้นในสถานการณ์ของเรา แบบจำลองของเราเหมาะสมกว่าสำหรับการอธิบาย FRB ที่ไม่เกิดซ้ำ ... อย่างไรก็ตามเราควรทราบด้วยว่าในระหว่างกระบวนการยุบถ้าเพียงส่วนเล็ก ๆ (ในบริเวณขั้วหมวก) ของเปลือกโลกตกลงบนแกน SQM ในขณะที่อีกส่วนหนึ่ง ของเปลือกโลกยังคงมีเสถียรภาพจากนั้นระยะเวลาที่สร้างใหม่สำหรับเปลือกโลกจะลดลงอย่างเห็นได้ชัดและ FRB ที่ทำซ้ำจะยังคงเป็นไปได้

อีกสิ่งหนึ่งที่พวกเขาอ้างว่าจะต้องมีการสอบสวนเพิ่มเติมคือการล่มสลายของเปลือกนอกของดาวฤกษ์แปลกประหลาดอาจส่งผลให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านอกเหนือจากคลื่นวิทยุ ในปัจจุบันการปล่อยก๊าซใด ๆ ในแถบ X-ray และ Gamma-ray จะจางเกินไปสำหรับผู้ตรวจจับในปัจจุบันที่จะสังเกต ด้วยเหตุผลเหล่านี้จึงจำเป็นต้องมีการตรวจสอบแหล่ง FRB เพิ่มเติมด้วยเครื่องมือที่มีความละเอียดอ่อนเพิ่มเติม

เหล่านี้รวมถึงกล้องโทรทรรศน์การทดสอบความเข้มแมปไฮโดรเจนของแคนาดา (CHIME) ซึ่งตั้งอยู่ในเพนทิกตันบริติชโคลัมเบีย - และอาเรย์สี่เหลี่ยมกิโลเมตร (SQA) ปัจจุบันอยู่ระหว่างการก่อสร้างในแอฟริกาใต้และออสเตรเลีย สิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้ซึ่งได้รับการปรับให้เหมาะกับดาราศาสตร์วิทยุคาดว่าจะเปิดเผยเรื่อง FRBs และปรากฏการณ์จักรวาลอันลึกลับอื่น ๆ อีกมากมาย