Ar putea cutremurele stelare să dezlege misterul exploziilor radio rapide?

Exploziile radio rapide (FRB) sunt unde radio extraordinar de scurte și puternice care pot călători miliarde de ani-lumină. Cu toate acestea, de obicei durează doar o fracțiune de secundă. Cei care le studiază cred că ar putea afla mai multe despre ele studiind cutremurele stelare.

FRB-urile au fost descoperite în 2007 și de atunci au devenit unul dintre cele mai fascinante mistere din astronomie. Originea precisă a FRB-urilor rămâne învăluită în incertitudine. Oamenii de știință încă încearcă să identifice obiectele sau evenimentele care le produc.

Au fost propuse mai multe posibilități, inclusiv fuziuni de stele neutronice, găuri negre și magnetari (stele neutronice cu câmpuri magnetice mari). Un nou studiu a încercat să descopere originile misterioase ale acestor semnale.

Un studiu al Universității din Tokyo (Japonia) sugerează că FRB-urile ar putea fi declanșate de „cutremurele stelare” care au loc pe suprafața stelelor neutronice.

Ar putea fi cutremurele stelare sursa exploziilor radio rapide din Univers?

Cercetările anterioare au evidențiat asemănările notabile în distribuția energiei FRB-urilor recurente, asemănătoare cu modelele observate în cutremure și erupții solare.

În schimb, acest studiu recent a identificat diferențe vizibile între FRB-uri și erupțiile solare, dar a găsit anumite asemănări între FRB și cutremure, scrie Interesting Engineering.

Se crede că FRB-urile sunt eliberate de stelele neutronice, care sunt rămășițe de stele supergigantice. Aceste stele neutronice se disting prin câmpurile lor magnetice extraordinar de intense, ceea ce le-a câștigat denumirea de magnetari.

„S-a considerat teoretic că suprafața unui magnetar ar putea suferi un cutremur stelar, o eliberare de energie similară cutremurelor de pe Pământ. Progresele observaționale recente au condus la detectarea a mii de FRB-uri noi, așa că am profitat de ocazie pentru a compara seturile de date statistice, acum mari, disponibile pentru FRB-uri cu datele de la cutremure și erupții solare, pentru a explora posibile asemănări”, a spus astronomul Tomonori Totani.

În acest studiu, echipa de cercetare a investigat sincronizarea și energia a aproape 7.000 de explozii din trei surse de FRB distincte care se repetă.

O descoperire posibilă datorită unui set mare de date noi

În pasul următor, au folosit aceeași abordare pentru a evalua relația timp-energie pentru cutremure pe baza datelor din Japonia. Mai mult, datele timp-energie despre erupțiile solare au fost strânse din arhivele Misiunii Hinode International Sun Study Mission.

În urma colectării datelor, au fost comparate rezultatele pentru toate cele trei fenomene. Investigația lor a descoperit o similitudine izbitoare între FRB-uri și datele cutremurelor.

„Rezultatele arată asemănări notabile între FRB-uri și cutremure în următoarele moduri: în primul rând, probabilitatea ca o replică să apară pentru un singur eveniment este de 10-50%; în al doilea rând, rata de apariție a replicilor scade cu timpul, ca putere a timpului; în al treilea rând, rata de replici este întotdeauna constantă, chiar dacă activitatea FRB-cutremur (rata medie) se modifică semnificativ; și în al patrulea rând, nu există nicio corelație între energiile șocului principal și ale replicilor sale”, a explicat Totani.

Studiul oferă dovezi puternice despre posibila prezență a unei cruste solide de suprafață pe stelele neutronice. Acest lucru implică faptul că cutremurele bruște care au loc în aceste cruste au ca rezultat eliberarea de energie imensă care este observată drept FRB.

Planurile echipei includ o examinare suplimentară a datelor FRB proaspete pentru a deduce și a confirma aparițiile în Univers.

„Studiind cutremurele stelare pe stele ultradense îndepărtate, care sunt medii complet diferite de Pământ, putem obține noi perspective asupra acestora. Interiorul unei stele neutronice este cel mai dens loc din univers, comparabil cu cel din interiorul unui nucleu atomic. Cutremurele din stele neutronice au deschis posibilitatea de a obține noi perspective asupra materiei cu densitate foarte mare și a legilor fundamentale ale fizicii nucleare”, a concluzionat Totani.

Descoperirile au fost publicate în revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Vă recomandăm să citiți și:

Posibile semne de viață descoperite pe o exoplanetă la 120 de ani-lumină distanță de Pământ

Sursa unor vibrații misterioase de pe Lună, în sfârșit confirmată de cercetători

Telescopul Webb dezvăluie noi structuri în una dintre cele mai renumite supernove

Universul ar avea mai puține găuri negre active decât ar fi crezut cercetătorii