Brzi radio pragovi (FRB) fascinirali su astronoma otkako je prvi otkriven 2007. Ovaj događaj nazvan je "Lorimer Burst", nakon što ga je otkrio Duncan Lorimer sa sveučilišta West Virginia. U radio-astronomiji ovaj se fenomen odnosi na prolazne radio-impulse koji dolaze iz dalekih kozmoloških izvora, a koji u prosjeku traju nekoliko milisekundi.
Otkriveno je više od dvije desetak događaja od 2007. godine, a znanstvenici još uvijek nisu sigurni što ih uzrokuje - premda se teorije kreću u rasponu od eksplozije zvijezda i crnih rupa do pulsara i magnetara. Međutim, prema novoj studiji tima kineskih astronoma, FRB-ovi se mogu povezati s kore koje se formiraju oko "čudnih zvijezda". Prema modelu koji su stvorili, kolaps tih kore dovodi do eksplozija visoke energije koje se mogu vidjeti svjetlosnim godinama.
Studija pod nazivom "Brzi radio praska od kolapsa Strange Star Crusts" nedavno se pojavila u Astrofizički časopis. Tim je vodio Yue Zhang sa Škole astronomije i svemirskih znanosti (SASC) na Sveučilištu Nanjing, a uključivali su Jin-Jun Geng i Yong-Feng Huang - postdokultat i profesor sa SASC-a i Ključnog laboratorija moderne astronomije i astrofizike ( također na Sveučilištu Nanjing).
Kako navode u svojoj studiji, svi dosadašnji pokušaji objašnjenja FRB-a nisu bili u stanju razriješiti otkuda potječu ove neobične pojave. Štoviše, do sada nisu otkriveni kolege u drugim rasponima valova koji se ne ponavljaju u FRB-u, a istraživanje njihovog podrijetla ometalo je istraživanje ponavljajućih FRB-a. To je zbog činjenice da se prvi često pripisuju katastrofalnim događajima, koji se nisu u stanju ponoviti.
U slučaju FRB-a, ovi katastrofalni događaji uključuju „baklje magnetskog giganta, kolaps magnetiziranih supramasivnih rotirajućih neutronskih zvijezda, spajanje binarnih neutronskih zvijezda, binarno bijelo patuljasto spajanje, sudare neutronskih zvijezda i asteroida / kometa, sudare između neutronskih zvijezda i bijelih patuljci i isparavanje iskonskih crnih rupa. "
S druge strane, u slučaju ponavljajućih FRB-a, različiti modeli sugeriraju da bi ih mogli uzrokovati "visoko magnetizirani pulsari koji putuju kroz asteroidne pojaseve, neutronski binarni masnoća zvijezda-bijeli patuljak i nebeski potresi pulsara." Za potrebe svoje studije, tim je predložio novi model kojim bi nakupljanje i kolaps materije na određenim tipovima neutronskih zvijezda (aka „čudne zvijezde“) mogli objasniti ponašanje FRB-a. Kako objašnjavaju:
"Pretpostavljeno je da čudna kvarkova materija (SQM), vrsta guste tvari sastavljene od približno jednakog broja gore, dolje i neobičnih kvarkova, može imati nižu energiju po barionu od obične nuklearne materije (poput 56 Fe), tako da da je možda istinsko osnovno stanje hadronske materije. Ako je ta hipoteza tačna, neutronske zvijezde (NS) mogu zapravo biti "čudne zvijezde".
Prema ovom modelu, čudne zvijezde s vremenom grade sloj hadronske (aka. „Normalne“) materije na svojoj površini. Kako ove zvijezde SQM-a luče materiju iz svog okruženja, njihove kore postaju sve teže i teže. Na kraju, to vodi da se kora uruši, ostavljajući vruću i golu čudnu zvijezdu koja postaje moćan izvor parova elektrona i pozitrona.
Ti bi se parovi tada oslobađali zajedno s velikim količinama magnetske energije u vrlo kratkom vremenskom rasponu. Tim je dalje pretpostavio da će se tijekom kolapsa dio magnetske energije prenijeti u područje polarne kapice zvijezda SQM, gdje se oslobađa energija magnetskog polja. To bi uzrokovalo ubrzavanje elektrona i pozitrona do ultra-relativističkih brzina, koje bi se potom širile duž linija magnetskog polja u obliku ljuske.
Osim određene udaljenosti od zvijezde, stvarat će se koherentna emisija u radiopojasima, što je urodilo događajem FRB. Oni također teoretiziraju da bi isti ovaj fenomen mogao potaknuti ponavljanje FRB-a. Jedna je mogućnost da se kora zvijezde SQM-a tijekom vremena može rekonstruirati, omogućujući tako ponovljene događaje. Drugo je da se u bilo kojem trenutku kolabiraju samo mali dijelovi kore, što rezultira ponovljenim događajima.
Kako zaključuju, potrebne su daljnje studije prije nego što se to može reći bilo kako:
Zbog ovog dugog vremenskog rasporeda obnove, čini se da se u našem scenariju više FRB događaja iz istog izvora neće dogoditi. Naš je model stoga prikladniji za objašnjenje FRB-a koji se ne ponavljaju ... Međutim, također treba napomenuti da tijekom procesa urušavanja, ako samo mali dio (u području polarne kapice) kore padne na jezgru SQM-a, dok drugi dio kora ostaje stabilna, tada se obnovljeni vremenski okvir kore može znatno smanjiti, a ponavljanje FRB-a i dalje bi bilo moguće.
Druga stvar za koju tvrde da će zahtijevati dodatnu istragu je da li bi propadanje kore čudne zvijezde moglo rezultirati ili ne elektromagnetskim zračenjem osim radio valova. Trenutno bi bilo kakve emisije u rendgenskim i gama-zrakama bile previše slabe da bi ih trenutni detektori mogli promatrati. Iz tih su razloga potrebna daljnja ispitivanja izvora FRB-a s osjetljivijim instrumentima.
Uključuju kanadski eksperiment preslikavanja intenziteta vodika (CHIME) - teleskop koji se nalazi u Pentictonu, Britanska Kolumbija - i kvadratni kilometarski niz (SQA) koji je trenutno u izgradnji u Južnoj Africi i Australiji. Očekuje se da će ovi uređaji, optimizirani za radioastronomiju, otkriti mnogo više o FRB-ima i drugim tajanstvenim kozmičkim pojavama.
