Блицар (>lnegj)
Блица́р (англ. Blitzar) — гипотетический тип космических объектов, предложенный как одно из объяснений происхождения быстрых радиоимпульсов.
Предшественником блицара считается сверхмассивная нейтронная звезда, масса которой превышает предел Оппенгеймера — Волкова. От гравитационного коллапса в чёрную дыру звезду удерживают центробежные силы, создаваемые огромной скоростью её вращения[1]. Нейтронная звезда вращается настолько быстро, что её центробежная сила предотвращает падение вещества звезды за горизонт событий. Быстрое вращение делает нейтронную звезду типичным пульсаром, однако через несколько миллионов лет (по другим данным время существования блицара может быть всего несколько часов[2]) сильное магнитное поле пульсара, которое излучает энергию и уменьшает момент импульса, замедляет его вращение до такой степени, что центробежные силы уже не в состоянии удержать пульсар от превращения в чёрную дыру. В момент формирования блицара часть магнитного поля пульсара вне чёрной дыры внезапно отрывается от своего исчезающего источника. Эта магнитная энергия мгновенно превращается во вспышку радиоизлучения широкого энергетического спектра[3].
Предполагается, что если блицары действительно существуют, это даст новые сведения о формировании чёрных дыр[4].
Кандидаты
[править | править код]На январь 2015 года было зарегистрировано семь[5] таких транзиентных радиоисточников, которые могут объясняться описанными выше коллапсами. По оценкам, они происходят в наблюдаемой Вселенной в среднем каждые 10 секунд. Поскольку вращающееся магнитное поле пульсара очистило окружающее пространство от газа и пыли, поблизости нет материала, который мог бы падать в новую черную дыру. Таким образом, всплеск рентгеновского излучения или гамма-лучей (который, как правило, ожидается при образовании чёрной дыры), в данном случае отсутствует.
Событие 20190425
[править | править код]По архивным данным был произведён поиск гравитационной-волновых событий и быстрых радиовсплесков, которые были бы близки во времени и исходили из одной и той области неба. Из 21 события слияния нейтронных звёзд одно примерно совпало с быстрым радиовсплеском. Речь идёт о гравитационно-волновом событии GW190425 и последовавшим за ним (спустя 2,5 часа) быстром радиовсплеске FRB 20190425A. Вероятность совпадения между несвязанными событиями FRB и GW в базах данных оценивается в 2,8 σ (0,52 %). Из-за недостаточной точности локализации на небе источника гравитационных волн вероятность совпадения направлений на источники событий оцениваю в 66,7 %[2]. Так же это событие раннее оценивалось как пример образования кварковой звезды[6].
При слиянии двух нейтронных звёзд массами 2,03+0,58
−0,34 M⊙ и 1,35+0,26
−0,26 M⊙ образовался объект массой 3,23+0,33
−0,11 M⊙, который после затухания осцилляций поверхности и образования равномерно вращающейся нейтронной или кварковой звезды обладал массой 3,16+0,40
−0,24 M⊙. Разница по массе исходных нейтронных звёзд и образовавшейся была излучена в виде гравитационных волн, электромагнитного излучения, истечения вещества при слиянии и нейтрино. Масса образовавшейся звезды превосходит предел Оппенгеймера—Волкова, который по некоторым расчётам для оценивают в 2,63+0,39
−0,23 M⊙ для нейтронной звезды или в 2,31+0,24
−0,08 M⊙ для кварковой звезды[2]. Далее из-за потери энергии вращения посредством магнитного поля спустя 2,5 часа произошёл коллапс в чёрную дыру, а высвободившаяся энергия магнитного поля дала быстрый радиовсплеск.
Определённую проблему в данном случае составляет масса получившегося объекта. Предел Оппенгеймера—Волкова для невращающейся нейтронной звезды оценивают в 2,01 — 2,16 M⊙. Вращение позволяет существовать нейтронным звёздам с массами на 20 % выше этого, а для кварковой звезды — даже на 40 %[2][7]. Однако с учётом погрешностей данный объект укладывается в эти пределы, хотя и на пределе погрешностей.
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]- ↑ Обсерватория Аресибо подтвердила существование во Вселенной нового типа сверхмощных источников радиоизлучения // Сайт Habrahabr.ru, 18 мая 2014. Дата обращения: 19 мая 2014. Архивировано 9 октября 2014 года.
- ↑ 1 2 3 4 Alexandra Moroianu, Linqing Wen, Clancy W. James, Shunke Ai, Manoj Kovalam, Fiona H. Panther, Bing Zhang. An assessment of the association between a fast radio burst and binary neutron star merger (англ.) // Nature Astronomy. — 2023-03-27. — P. 1–11. — ISSN 2397-3366. — doi:10.1038/s41550-023-01917-x. — arXiv:2212.00201. Архивировано 30 марта 2023 года.
- ↑ D. Stappers et al. A Population of Fast Radio Bursts at Cosmological Distances (англ.) // Science : journal. — 2013. — Vol. 341, no. 6141. — P. 53—56. — doi:10.1126/science.1236789. — . — arXiv:1307.1628. — PMID 23828936.. Краткое изложение в Mysterious Radio Flashes May Be Farewell Greetings from Massive Stars Collapsing Into Black Holes Архивная копия от 19 марта 2015 на Wayback Machine и Cosmic Radio Bursts Point to Cataclysmic Origin Архивная копия от 5 августа 2019 на Wayback Machine
- ↑ Heino Falcke & Luciano Rezzolla. Blitzars: Fast Radio Bursts from Supramassive Rotating Neutron Stars. Дата обращения: 19 мая 2014. Архивировано 5 августа 2019 года.
- ↑ Extremely short, sharp flash of radio waves from unknown source in the universe, caught as it was happening - ScienceDaily. Дата обращения: 3 декабря 2015. Архивировано 5 августа 2019 года.
- ↑ Paul Sutter last updated. Strange quark star may have formed from a lucky cosmic merger (англ.). Space.com (16 сентября 2022). Дата обращения: 30 марта 2023. Архивировано 23 марта 2023 года.
- ↑ Alessandro Drago, Andrea Lavagno, Brian Metzger, Giuseppe Pagliara. Quark deconfinement and the duration of short Gamma Ray Bursts // Physical Review D. — 2016-05-02. — Т. 93, вып. 10. — С. 103001. — ISSN 2470-0029 2470-0010, 2470-0029. — doi:10.1103/PhysRevD.93.103001. — arXiv:1510.05581. Архивировано 21 января 2022 года.