Лабораторія нової фізики: знайдено джерело найпотужніших енергетичних вибухів у Всесвіті

Учені знайшли більше доказів того, що джерелами швидких викидів енергії, які яскравіші за цілі галактики, є мертві зірки з найсильнішим магнітним полем у Всесвіті. Ці нейтронні зірки повинні мати сильні вітри із заряджених частинок, які надувають бульбашки з оточуючої їх гарячої плазми. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Найсильніші енергетичні події в космосі

Найпотужніші енергетичні вибухи у Всесвіті або швидкі радіосплески (FRB) виникають і зникають за мілісекунди. При цьому вони випускають за цей час стільки ж енергії, скільки випускає Сонце за 3 дні. Існують гіпотези про походження цих загадкових явищ, проте точно їхнє джерело визначити не вдалося. Уперше швидкий радіосплеск було виявлено тільки 7 років тому.

Знайти джерело FRB складно не тільки тому, що явища швидко зникають, але ще й тому, що лише невелика частина цих викидів енергії повторюється кілька разів. Тобто існують FRB, що повторюються і не повторюються, і незрозуміло, чи мають вони спільне походження.

Астрофізики досліджували повторюваний швидкий радіосплеск під назвою FRB 20201124A, джерело якого розташоване на відстані 1,3 млрд світлових років від нас. За словами вчених, FRB дають можливість вивчити фізичні принципи в екстремальних умовах. Ці явища вважаються чудовою космічною лабораторією для перевірки нових теорій і пошуків ознак нової фізики.

Автори дослідження виявили найслабше електромагнітне випромінювання, пов'язане з FRB на сьогоднішній день. Таким чином це допомогло підтвердити джерело походження цих явищ на основі небулярної моделі астрофізиків. Згідно з цією моделлю, таке випромінювання створює міхур із гарячої плазми, який оточує джерело FRB, і цю бульбашку надувають вітри заряджених частинок або небулярні вітри, що дмуть від джерела. Таким чином астрофізики вважають, що FRB виникають у магнетарах, тобто нейтронних зірках, які мають найсильніше магнітне поле.

Магнетари — що це?

Магнетари, як і всі нейтронні зірки, які іноді називають мертвими зірками, виникають після смерті звичайних масивних зірок. Їхня маса має бути щонайменше у 8 разів більшою за масу Сонця.

Коли у масивної зірки закінчується паливо в ядрі для підтримання синтезу водню і перетворення його на важчі елементи, вона починає стискатися. Попутно зірка скидає свої зовнішні шари і в кінцевому підсумку вибухає надновою. Але ядро такої зірки продовжує стискатися і виникає нейтронна зірка діаметром до 20 км, але з масою, що може бути у 2 рази більшою за масу Сонця. Тобто це надзвичайно щільний об'єкт. При цьому залишок померлої зірки починає швидко обертатися навколо своєї осі, а тому деякі нейтронні зірки можуть обертатися зі швидкістю до 700 обертів на секунду.

Деякі нейтронні зірки перетворюються на магнетари через сильне стиснення ліній магнітного поля і в результаті ці зірки мають найпотужніші магнітні поля у Всесвіті. Раніше магнетари вже підозрювали в тому, що вони можуть бути джерелами FRB, але було неясно, як саме виникають ці енергетичні явища. Передбачалося, що це може відбуватися через різку зміну швидкості обертання магнетара або ж внутрішній "землетрус", що призводить до звільнення великої кількості енергії.

Автори дослідження вважають, що їхня небулярна модель, що пояснює походження FRB має своє обґрунтоване підтвердження. Але представлена вченими модель поки що не дає відповіді на питання, чи мають FRB, які повторюються і не повторюються, одне й те саме джерело.

Як уже писав Фокус, астрономи зробили несподіване відкриття. Виявилося, що надмасивні чорні діри поводяться не так, як передбачалося. Вчені давно сперечалися про те, як активні ядра галактик передають енергію в своє оточення і тепер астрономи побачили несподіваний спосіб.

Також Фокус писав про те, що польоти в космос від приватних компаній можуть подвоїтися вже через 4 роки. За прогнозами, до 2028 року відбуватиметься до 338 комерційних запусків у космос на рік.