Источником быстрых радиовсплесков могут быть гибнущие планеты у нейтронных звезд

Загадочные радиовсплески — невероятно мощные и короткие сигналы — могут создавать обломки планет, которые нейтронные звезды отрывают от них, поливая своим жестким излучением.

В 2007 году астрономы впервые заметили странный сигнал — краткий, однако исключительно мощный всплеск в радиодиапазоне. Его неизвестный, компактный и далекий источник в несколько миллисекунд излучил столько энергии, сколько Солнце теряет за несколько дней. С тех пор зарегистрирована почти сотня таких быстрых радиовсплесков (Fast Radio Bursts, FRB), но природа их по-прежнему остается загадкой.

Скорее всего, они связаны со сверхплотными нейтронными звездами или с магнетарами — нейтронными звездами с огромным магнитным полем. Однако существуют и другие версии, которые связывают FRB и с гипотетическими кварковыми звездами, и даже с коммуникациями внеземных цивилизаций. В статье, опубликованной в The Astrophysical Journal, китайские астрофизики выдвинули новую идею: быстрые радиовсплески способны создавать планеты, гибнущие при слишком тесном сближении с нейтронными звездами.

Планеты действительно могут существовать возле таких экстремальных объектов. Юн-фэн Хуан (Yong-Feng Huang) из Нанкинского университета и его коллеги провели моделирование системы, состоящей из нейтронной звезды и планеты, вращающейся вокруг по тесной и сильно вытянутой орбите. То сближаясь со звездой, то уходя от нее подальше, такая планета испытывает мощное действие приливных сил в ее неоднородном гравитационном поле. Благодаря этим силам звезда «откусывает» от планеты кусок за куском.

С нее срываются сравнительно небольшие — не более нескольких километров — фрагменты, которые и могут создавать радиовсплески. Нейтронная звезда испускает звездный ветер намного сильнее, чем обычная средняя звезда вроде Солнца. Под действием этого потока частиц и радиации облако фрагментов гибнущей планеты может ярко излучать в радиодиапазоне. И когда такие обломки пролетают между нейтронной звездой и нами, наблюдающими за ней с Земли, инструменты фиксируют это излучение как быстрый радиовсплеск.

На основе данных двух ранее зарегистрированных всплесков — FRB 121102 и FRB 180916 — ученые показали, что такой сценарий может объяснить и их периодичность (157 и 16,4 дня соответственно), и яркость. А подтвердить или опровергнуть гипотезу помогут новые длительные наблюдения за подобными повторяющимися радиовсплесками. Если их действительно создают планеты у нейтронных звезд, орбиты таких планет должны довольно быстро деградировать. Изменения орбиты должны сказаться на характере очередных всплесков, что и можно заметить в масштабе нескольких лет.