Najdziwniejsze zderzenie we wszechświecie. Coś takiego aż trudno sobie wyobrazić

Wyobraźcie sobie planetoidę, zwykły kosmiczny okruch. Teraz wyobraźcie sobie fascynującą, wściekłą gwiazdę neutronową, będącą pozostałością po masywnej gwieździe, która eksplodowała jako supernowa. A teraz wyobraźcie sobie, że ten pierwszy zderza się z tym drugim.
Magnetar

Magnetar

Do tego, że w atmosferę ziemską wpadają mniejsze i większe skały kosmiczne, wszyscy jesteśmy przyzwyczajeni. Od czasu do czasu nawet wychodzimy specjalnie wieczorem na zewnątrz, gdy Ziemia przelatuje przez smugę odłamków pozostałych po przelocie komety, aby zobaczyć istny rój meteorów. Dinozaury z kolei przekonały się o tym, co się dzieje, gdy w atmosferę Ziemi wchodzi znacznie większy głaz, np. taki o średnicy kilku kilometrów. Rodzajów zderzeń we wszechświecie jest jednak znacznie więcej.

W młodych układach planetarnych naukowcy obserwują zderzanie się młodych planet. Gdzie indziej astronomowie obserwują czasami zderzenia gwiazd, czy też w końcu zderzenia galaktyk. Kosmos jest na tyle duży, że zdarzają się tam zderzenia bardziej i mniej nietypowe. Wystarczy tu wspomnieć zderzenie dwóch gwiazd neutronowych dostrzeżone przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Teraz astronomowie poinformowali jednak o jeszcze jednym rodzaju zderzenia, które chyba mało komu kiedykolwiek przyszło do głowy. Możliwe jednak, że jest ono wytłumaczeniem tajemniczych szybkich błysków radiowych (FRB, ang. fast radio bursts), które stanowią zagadkę od wielu lat.

Czym są szybkie błyski radiowe?

Co do zasady są to niezwykle krótkie błyski promieniowania widocznego na Ziemi w zakresie radiowym, trwające zaledwie po kilka milisekund. Początkowo uważano, że wszystkie FRB mają pochodzenie pozagalaktyczne, aczkolwiek coraz częściej astronomowie rejestrują błyski tego typu, które mogą znajdować się także wewnątrz naszej galaktyki Drogi Mlecznej. Mimo wielu badań prowadzonych od momentu odkrycia pierwszego błysku radiowego w 2007 roku, astronomowie wciąż nie są pewni mechanizmu ich powstawania. Najpopularniejsze teorie wskazują, że źródłem takich błysków mogą być magnetary, czyli silnie namagnesowane gwiazdy neutronowe, będące pozostałościami po masywnych gwiazdach, które eksplodowały jako supernowe.

Nietypowy sposób wytwarzania błysków radiowych

Jeden z takich błysków radiowych zarejestrowany w 2020 roku także pochodził najprawdopodobniej z magnetara, którego pole magnetyczne jest biliardy (tak, milion miliardów) razy silniejsze od pola magnetycznego Ziemi. Ten nietypowy obiekt obraca się wokół własnej osi w ciągu zaledwie niecałych 4 sekund. Jeżeli weźmiemy pod uwagę fakt, że jego masa jest większa od masy Słońca, a średnica sięga zaledwie kilku kilometrów, to jest to naprawdę fenomenalny wyczyn.

Tuż przed błyskiem jednak coś się wydarzyło. Analizując dane obserwacyjne, naukowcy zauważyli, że na chwilę przed emisją FRB magnetar gwałtownie zmienił tempo rotacji, uwalniając przy tym sporo energii.

W najnowszym artykule opublikowanym w periodyku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society badacze zaproponowali potencjalny scenariusz, który mógłby tłumaczyć całe to wydarzenie. Astronomowie przekonują, że zmiana tempa rotacji magnetara i następująca po nim emisja szybkiego błysku radiowego są skutkami uderzenia w gwiazdę neutronową planetoidy.

Jak się można spodziewać, chodziłoby w tym przypadku o planetoidę bogatą w żelazo, która przypadkiem zbliżyła się za bardzo do magnetara. Grawitacja gwiazdy mogłaby rozszarpać taką planetoidę i uwięzić jej szczątki na orbicie. To z kolei zmieniłoby tempo rotacji magnetara. Część szczątków planetoidy opadając na powierzchnię rotującej gwiazdy, musiałaby przejść przez jej pole magnetyczne i tym samym doszłoby do uwolnienia olbrzymiej ilości energii, którą setki i tysiące lat świetlnych dalej moglibyśmy obserwować jako szybki błysk radiowy.

Trudno sobie wyobrazić, że obiekt o masie Słońca reaguje na uderzenie przypadkowej planetoidy. To prawdziwe kosmiczne spotkanie Goliata z Dawidem. Liczba obserwowanych szybkich błysków radiowych wskazuje, że do takich zdarzeń może dochodzić stosunkowo często.

Więcej:frb