De la descoperirea lor în 2007, izbucnirile radio rapide (Fast Radio Burst, FRB) i-au captivat pe astrofizicienii din întreaga lume. Aceste fenomene, care au loc în adâncurile Universului, sunt printre cele mai energice evenimente observate vreodată. Ele generează atât de multă putere în milisecunde încât ar putea satisface nevoile de energie ale omenirii timp de milioane de ani. Dar ce sunt aceste explozii și, mai ales, de unde vin? O nouă ipoteză leagă aceste semnale misterioase de coliziuni cataclismice între asteroizi și stele neutronice.
O izbucnire radio rapidă, sau FRB, este o explozie de unde radio de intensitate fenomenală, darextrem de scurtă. Aceste semnale, care durează de la câteva milisecunde până la câteva secunde, eliberează o cantitate de energie colosală, care echivalează cu câteva zile de energie emisă de Soare. Acest bliț intens este atât de puternic încât poate fi detectat la miliarde de ani lumină distanță, în ciuda vastității universului care atenuează semnalele.
De la prima lor detectare în 2007, FRB-urile au stârnit mirarea și nedumerirea oamenilor de știință. Deși sute de aceste evenimente au fost detectate, în special datorită telescoapelor precum CHIME din Canada, originea lor rămâne misterioasă. Această lipsă de explicație clară a condus la numeroase ipoteze (mai mult de 50 conform unor cercetători). Printre acestea, scenariile implică găuri negre, fuziuni de stele sau chiar semnale intenționate emise de civilizații extraterestre. Cu toate acestea, niciuna dintre aceste propuneri nu a reușit până acum să explice în mod satisfăcător toate caracteristicile FRB-urilor.
O nouă teorie, prezentată într-o postare pe baza de preprinturi arXiv, pare să ofere o explicație promițătoare. FRB-urile ar putea rezulta din coliziuni cataclismice între asteroizi și stele neutronice, spun cercetătorii.
Stelele neutronice sunt rămășițe de stele masive care colapsează atunci când mor. Aceste obiecte incredibil de dense au o masă mai mare decât Soarele, comprimată într-o sferă de doar douăzeci de kilometri. Gravitația lor este atât de puternică încât o singură linguriță de material dintr-o stea neutronică ar cântări aproximativ zece milioane de tone pe Pământ. La acestea se adaugă unele dintre cele mai puternice câmpuri magnetice din Univers, de miliarde de ori mai intense decât câmpul magnetic al Pământului.
Când asteroizii sau cometele se apropie de aceste stele neutronice, gravitația extremă le atrage cu forțe de neimaginat, vitezele de impact atingând uneori milioane de kilometri pe oră. Când un astfel de obiect lovește o stea neutronică, energia eliberată este colosală. Un exemplu sugestiv: dacă o singură bezea ar fi aruncată pe suprafața unei stele neutronice, impactul ar elibera la fel de multă energie ca și explozia simultană a unei mii de bombe cu hidrogen.
Potrivit unui studiului recent condus de Dang Pham de la Universitatea din Toronto, astfel de coliziuni ar putea genera izbucniri radio rapide. În timpul impactului, interacțiunea dintre asteroid și câmpurile magnetice intense ale stelei ar produce un semnal radio puternic vizibil în Univers. Această teorie ar explica și proprietățile FRB-urilor: concizia lor, puterea lor, dar și frecvența lor. Într-adevăr, dacă coliziunile între stele neutronice și asteroizi sunt extrem de rare la scara unei stele individuale, prin înmulțirea acestor evenimente la scară cosmică, rata de coliziune devine comparabilă cu cea a FRB-urilor observată astăzi, sau în jur de 10.000 pe zi.
Dacă această ipoteză pare solidă pentru a explica FRB-urile izolate, ea nu explică toate observațiile. Unele sunt de fapt repetitive: emit mai multe explozii din aceeași sursă, uneori cu o regularitate surprinzătoare. Cu toate acestea, o coliziune între o stea neutronică și un asteroid este un eveniment unic care nu poate fi repetat într-un ritm rapid.
Pentru a explica aceste FRB repetitive, unii cercetători presupun că steaua neutronică trece printr-o centură de asteroizi sau o zonă densă cu resturi. În acest scenariu, steaua ar putea interacționa cu mai multe obiecte la intervale regulate. Cu toate acestea, această idee rămâne speculativă și necesită observații suplimentare.
Căutarea de explicații pentru a înțelege mecanismele de producere a FRB-uri este deci departe de a fi terminată. Noile observatoare, cum ar fi Square Kilometer Array Pathfinder din Australia, promit să sporească descoperirile. Identificând mai multe FRB și legându-le de galaxiile lor de origine, astronomii speră să înțeleagă mai bine mediile în care au loc aceste explozii.
Una dintre cele mai promițătoare căi constă în studierea evoluției FRB-urilor de-a lungul timpului cosmic. Dacă coliziunile dintre stelele neutronice și asteroizi cresc pe măsură ce Universul îmbătrânește, oamenii de știință ar trebui să detecteze o creștere corespunzătoare a ratei FRB. Acest tip de observație ar putea confirma sau infirma ipoteza actuală.
