Разрушающиеся планеты могут вызвать повторяющиеся быстрые радиовсплески

Фрагментация планет, проносящихся очень близко к своим звездам, может быть причиной загадочных космических всплесков радиоволн.

Быстрые радиовсплески длиной в миллисекунды, или FRB, извергаются из далеких космических мест. Некоторые из этих всплесков взрываются только один раз, а другие повторяются. Новый компьютерный расчет предполагает, что повторяющийся вид может быть связан с взаимодействием планеты с ее магнитной звездой-хозяином , сообщают исследователи в Astrophysical Journal от 20 марта .

FRB — относительные новички в астрономических исследованиях. С тех пор, как первый был обнаружен в 2007 году, исследователи добавили к их числу сотни. Ученые теоретизировали десятки способов возникновения двух разных типов FRB, и почти все теории включают компактные магнитные звездные остатки, известные как нейтронные звезды. Некоторые идеи включают мощные радиовспышки от магнитаров, самых магнитных нейтронных звезд, которые только можно себе представить ( SN: 6/4/20 ). Другие предполагают быстровращающуюся нейтронную звезду или даже астероиды, взаимодействующие с магнетарами ( SN: 23/23/22 ).

«То, как быстро генерируются радиовсплески, до сих пор остается предметом споров», — говорит астроном Йонг-Фенг Хуан из Нанкинского университета в Китае.

Хуанг и его коллеги рассмотрели новый способ создания повторяющихся вспышек: взаимодействие между нейтронной звездой и планетой на орбите ( SN: 05.03.94 ). Такие планеты могут находиться очень близко к этим звездам, поэтому команда подсчитала, что может произойти с планетой на высокоэллиптической орбите вокруг нейтронной звезды. Когда планета движется очень близко к своей звезде, гравитация звезды сильнее притягивает планету, чем когда планета находится в самой дальней точке своей орбиты, удлиняя и искажая ее. Это «приливное притяжение», по словам Хуанга, сорвет с планеты несколько небольших комков. Каждая глыба в расчетах команды имеет ширину всего несколько километров и, возможно, одну миллионную массу планеты, добавляет он.

Затем начинается фейерверк. Нейтронные звезды извергают ветер радиации и частиц, очень похожий на наше Солнце, но более экстремальный. Когда один из этих сгустков проходит сквозь этот звездный ветер, взаимодействие «может вызвать очень сильное радиоизлучение», — говорит Хуанг. Если это произойдет, когда сгусток, кажется, пройдет перед звездой с точки зрения Земли, мы можем увидеть это как быстрый радиовсплеск. По его словам, каждый всплеск в повторяющемся сигнале FRB может быть вызван взаимодействием одного из этих сгустков с ветром нейтронной звезды во время каждого близкого прохода планеты. После этого взаимодействия то, что осталось от комка, дрейфует по орбите вокруг звезды, но не с точки зрения Земли, поэтому мы никогда его больше не увидим.

Сравнив рассчитанные всплески с двумя известными ретрансляторами — первым обнаруженным , который повторяется примерно каждые 160 дней, и более поздним открытием, которое повторяется каждые 16 дней, команда обнаружила, что сценарий фрагментации планеты может объяснить, как часто происходят всплески и насколько они ярки. были ( SN: 02.03.16 ).

Сильное гравитационное «приливное» притяжение звезды к планете во время каждого близкого прохода может со временем изменить орбиту планеты, говорит астрофизик Венбин Лу из Принстонского университета, который не участвовал в этом исследовании, но изучает возможные сценарии FRB. «На каждом витке происходит некоторая потеря энергии системой», — говорит он. «Из-за приливных взаимодействий между планетой и звездой орбита очень быстро сжимается». Поэтому вполне возможно, что орбита может сжиматься так быстро, что сигналы FRB не будут длиться достаточно долго для случайного обнаружения, говорит он.

Но изменение орбиты также может дать астрономам возможность проверить этот сценарий как источник FRB. По словам Лу, наблюдение за повторяющимися FRB в течение нескольких лет для отслеживания любых изменений во времени между вспышками может сузить вопрос о том, может ли эта гипотеза объяснить наблюдения. — Это может быть хорошей подсказкой.

Для того, чтобы быть в курсе новостей в сфере науки, подписывайтесь на наш Telegram-канал.