Лаборатория новой физики: найден источник самых мощных энергетических взрывов во Вселенной

Ученые нашли больше доказательств того, что источниками быстрых выбросов энергии, которые ярче целых галактик, являются мертвые звезды с сильнейшим магнитным полем во Вселенной. Эти нейтронные звезды должны иметь сильные ветра из заряженных частиц, которые надувают пузыри из окружающей их горячей плазмы. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature, пишет Space.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Самые сильные энергетические события в космосе

Самые мощные энергетические взрывы во Вселенной или быстрые радиовсплески (FRB) возникают и исчезают за миллисекунды. При этом они выпускают за это время столько же энергии, сколько выпускает Солнце за 3 дня. Существуют гипотезы о происхождении этих загадочных явлений, н опока точно их источник определить не удалось. Впервые быстрый радиовсплеск был обнаружен только 7 лет назад.

Найти источник FRB сложно не только потому, что явления быстро исчезают, но еще и потому, что лишь небольшая часть этих выбросов энергии повторяется несколько раз. То есть существуют повторяющиеся и не не повторяющиеся FRB и неясно имеют ли они общее происхождение.

Астрофизики исследовали повторяющийся быстрый радиовсплеск под названием FRB 20201124A, источник которого находится на расстоянии 1,3 млрд световых лет от нас. По словам ученых, FRB дают возможность изучить физические принципы в экстремальных условиях. Эти явления считаются отличной космической лабораторией для проверки новых теорий и поисков признаков новой физики.

Авторы исследования обнаружили самое слабое электромагнитное излучение, связанное с FRB на сегодняшний день. Таким образом это помогло подтвердить источник происхождения этих явлений на основе небулярной модели астрофизиков. Согласно этой модели, такое излучение создает пузырь из горячей плазмы, который окружает источник FRB, и этот пузырь надувают ветры заряженных частиц или небулярные ветры, дующие от источника. Таким образом астрофизики считают, что FRB возникают в магнетарах, то есть нейтронных звездах, которые имеют сильнейшее магнитное поле.

Магнетары – что это ?

Магнетары, как и все нейтронные звезды, которые иногда называют мертвыми звездами, возникают после смерти обычных массивных звезд. Их масса должна быть минимум в 8 раз больше массы Солнца.

Когда у массивной звезды заканчивается топливо в ядре для поддержания синтеза водорода и преобразование его в более тяжелые элементы, она начинает сжиматься. Попутно звезда сбрасывает свои внешние слои и в конечном итоге взрывается сверхновой. Но ядро такой звезды продолжает сжиматься и возникает нейтронная звезда диаметром до 20 км, но с массой, которая может быть в 2 раза больше массы Солнца. То есть это чрезвычайно плотный объект. При этом остаток умершей звезды начинает быстро вращаться вокруг своей оси, а потому некоторые нейтронные звезды могут вращаться со скоростью до 700 оборотов в секунду.

Некоторые нейтронные звезды превращаются в магнетары из-за сильного сжатия линий магнитного поля и в результате эти звезды обладают самыми мощными магнитными полями во Вселенной. Ранее магнетары уже подозревали в том, что они могут быть источниками FRB, но было неясно, как именно возникают эти энергетические явления. Предполагалось, что это может происходить из-за резкой смены скорости вращения магнетара или же внутреннего "землетрясения", что приводит к освобождению большого количества энергии.

Авторы исследования считают, что их небулярная модель, объясняющая происхождение FRB имеет свое обоснованное подтверждение. Но представленная учеными модель пока не дает ответа на вопрос, имеют ли повторяющиеся и не повторяющиеся FRB один и тот же источник.

Как уже писал Фокус, астрономы сделали неожиданное открытие. Оказалось, что сверхмассивные черные дыры ведут себя не так, как предполагалось. Ученые давно спорили о том, как активные ядра галактик передают энергию в свое окружение и теперь астрономы увидели неожиданный способ.

Также Фокус писал о том, что полеты в космос от частных компаний могут удвоиться уже через 4 года. По прогнозам, к 2028 году будет происходить до 338 коммерческих запусков в космос в год.