Исследователи из Нанкинского университета (Китай) предложили новое объяснение загадочным быстрым радиоимпульсам (FRB), в рамках которых за несколько миллисекунд в космическое пространство выбрасывается огромное количество энергии. По мнению китайских ученых, это явление связано с образованием коры на «странных» звездах.
Первый FRB-сигнал был обнаружен еще в 2001 году радиотелескопом в Австралии. Однако данные о нем были обработаны только к 2007 году. С тех пор астрономы смогли подтвердить несколько десятков таких сигналов, однако выяснить их истинную природу пока никто так и не смог. Появилось множество различных гипотез, пытающихся объяснить, откуда появляются эти быстрые радиовсплески. Однако сложность в их слежении (они длятся всего несколько миллисекунд) не позволяют ученым добиться каких-то более убедительных результатов. На этой волне даже появилось предположение, что это явление может быть связано с деятельностью инопланетных цивилизаций. Наукой эта гипотеза рассматривается наименее вероятной, но все же.
Также вероятными источниками назывались либо слившиеся друг с другом нейтронные звезды, либо превращающиеся в черную дыру тяжелые пульсары (блицары). Некоторые исследователи критикуют эти гипотезы, поскольку иногда радиовсплески повторяются.
Китайские астрофизики, в свою очередь, полагают, что источником быстрых всплесков становится особый тип нейтронных звезд — странные звезды. В недрах этих объектов образуется кварковый «суп», состоящий из трех разновидностей кварков, включая странные кварки. Эта материя находится в низком энергетическом состоянии, что делает ее стабильной. Согласно теоретической модели, в ней иногда образуется обычная адронная материя (состоящая из нейтронов), которая вытесняется из звезды и образует кору на ее поверхности. Кора со временем становится все тяжелее и в какой-то момент времени разрушается.
Обнаженная кварковая звезда на короткое время становится источником электрон-позитронных пар и генерирует электромагнитное поле. Это, в свою очередь, приводит к ускорению электронов и позитронов до скоростей, близких к скорости света. При движении частицы испускают когерентное радиоизлучение, которое регистрируется как быстрый радиовсплеск. Затем адронная кора восстанавливается, и цикл повторяется заново. Период формирования коры может быть очень долгим, что объясняет единичные случаи радиовсплесков.
Исследователи отмечают, что для подтверждения или опровержения этого предположения потребуется проведение дополнительных исследований. Кроме того, потребуется проверить, действительно ли коллапс звездной «корки» приводит к генерации электромагнитного поля, а не радиоволн.
В настоящий момент любое излучение в диапазонах рентгеновских или гамма-волн будет слишком слабым для наблюдения с помощью современных детекторов. Поэтому, по мнению ученых, для будущих наблюдений за FRB-сигналами потребуется использование более чувствительных инструментов.
Этими инструментами смогут стать, например, телескоп CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment), располагающийся в Британской Колумбии, или Square Kilometer Array («Антенная решетка площадью в квадратный километр»), строительство которой ведется в Южной Африке и Австралии.
Эти устройства будут оптимизированы для радиоастрономии и смогут существенно больше рассказать об FRB-сигналах и других загадочных космических феноменах.