Новое исследование предполагает, что быстро вращающаяся нейтронная звезда с невероятно мощным магнитным полем "дала сбой", когда разрушила космический камень.
Нейтронная звезда SGR 1935+ 2154, которая расположена примерно в 30 000 световых годах от нас, недалеко от центра Млечного Пути, по-видимому, "дала сбой", очень ненадолго изменив свою рациональную скорость после того, как астероид был притянут ее гравитацией и разорван на части.
Сбой состоял в том, что звезда меняла скорость своего вращения, одновременно испуская быстрый радиовсплеск (FRB), мощный выброс радиоволн.
В новом исследовании "сбойной" звезды астрономы, наконец, могут связать эти таинственные всплески радиоэнергии с этими экстремальными звездными трупами, известными как магнетары.
Как и все нейтронные звезды, магнетары рождаются, когда у массивной звезды заканчивается топливо для ядерного синтеза — процесса, который создает внешнюю энергию, необходимую для предотвращения коллапса звезды под действием собственной гравитации.
Когда внешние слои звезды разлетаются на части в результате мощной вспышки сверхновой или звездного взрыва, внутреннее ядро коллапсирует, рождая звездный остаток с массой солнца, сжатой до размеров, эквивалентных среднестатистическому городу на Земле. (Таким образом, одна чайная ложка вещества нейтронной звезды, доставленного на Землю, весила бы 1 миллиард тонн.)
Коллапс также сближает силовые линии магнитного поля умирающей звезды, создавая самые мощные магнитные поля во Вселенной. Следовательно, этот тип нейтронных звезд, обладающих мощным магнитным полем, известен как магнетар.
Между тем, FRB были чем-то вроде загадки с тех пор, как в 2007 году был замечен первый всплеск Лоримера. Эти радиоимпульсы длительностью от доли миллисекунды до трех секунд, которые повторяются очень редко, были впервые связаны с магнетарами еще в 2020 году, когда астрономы заметили два скорострельных FRB, исходящих из Млечного Пути.
Хотя связь между магнетарами и FRB была установлена, ученым все еще не было ясно, каков на самом деле механизм, лежащий в основе этой связи.
Новое исследование подразумевает, что магнетары могли бы производить FRB, когда их огромное гравитационное влияние порождает огромные приливные силы в астероиде, настолько огромные, что космическая скала разрывается на части. (Тот же эффект наблюдается вокруг черных дыр при разрушении приливов; когда звезда приближается слишком близко к космическому титану, ее гравитационное воздействие разрывает звезду на части.)
Поскольку нейтронные звезды, по сути, являются остатками мертвых звезд, вполне возможно, что они окружены остатками своих планетных систем. Если эти зоны чем-то похожи на нашу солнечную систему, то этот мусор должен включать астероиды.
Если астероид притягивается гравитацией магнетара и разрушается, импульс, который космический камень несет с собой через свою мертвую планетную систему, также не может быть уничтожен в силу законов физики. Таким образом, сбой в скорости магнетара возник бы из-за того, что импульс, переносимый астероидом, передается магнетару.
Если астероид движется в том же направлении, что и нейтронная звезда, это действие ускоряет вращение плотного остатка звезды вверх — "сбой". Если астероид двигался в направлении, противоположном вращению магнетара, переданный угловой момент замедляет его вращение, что классифицируется как "анти-глюк".
Остатки разрушенного астероида впоследствии попадают в ловушку интенсивного магнитного поля магнетара, в результате чего силовые линии поля переплетаются, обрываются и вновь соединяются. Этот процесс, называемый магнитным переподключением, разрушает FRB.
В конце концов, то, что останется от космического камня, упадет на поверхность нейтронной звезды. По данным НАСА, гравитация одного из этих звездных остатков настолько велика, что объект массой с зефир, упавший на его поверхность, высвободил бы энергию, эквивалентную детонации 1000 водородных бомб.
Это означает, что материал астероида, ударяющийся о поверхность нейтронной звезды, должен создавать мощные вспышки энергии на различных частотах света, которые могли бы быть замечены астрономами. Ученые, настроенные на этот эффект, могли бы помочь обнаружить больше астероидов, поражаемых магнетарами, тем самым еще больше укрепив связь между этими нейтронными звездами и разрушительными событиями, которые они вызывают для создания FRB.
