Mokslininkai priartėjo prie greitųjų radijo žybsnių iš Visatos gelmių paslapties išaiškinimo: kas tai?

Žybsniai yra labai trumpi, vos milisekundžių trukmės, radijo spinduliuotės pliūpsniai, kartais atlekiantys iš skirtingų galaktikų. Kai kurie jų kartojasi, kitus aptinkame vos po vieną kartą. Labai tikėtina, kad juos sukelia skirtingi fizikiniai procesai, tačiau bent vienas iš tų procesų yra glaudžiai susijęs su magnetarais.

Taip vadinamos neutroninės žvaigždės su išskirtinai stipriu magnetiniu lauku. Jau seniai FRB susieti su galaktikomis ar jų regionais, kur formuojasi žvaigždės – ten labiau tikėtina rasti ir magnetarų. Tvirta sąsaja nustatyta prieš ketverius metus, kai Paukščių Take esantis magnetaras SGR 1935+2154 paskleidė trumpą radijo žybsnį, kuris nuo FRB skyrėsi tik mažesniu intensyvumu. Vėliau SGR 1935+2154 panašiai sužibo dar bent vieną kartą 2022-ųjų spalį.

Dabar pateikta šio įvykio ir prieš jį bei po jo vykdytų stebėjimų analizė atskleidžia, kad žybsnio metu magnetaro sukimasis neįprastai sparčiai lėtėjo. Kurį laiką prieš išmesdamas FRB, magnetaras pradėjo žybsėti rentgeno ir gama spinduliais, tą užfiksavo plataus lauko stebėjimų teleskopai, tad į objektą buvo nukreipti ir detalų vaizdą rodantys prietaisai. Taigi mokslininkams pavyko surinkti kelias dešimtis valandų stebėjimų duomenų, apimančių laikotarpį tiek prieš žybsnį, tiek po jo.

Maždaug penkios valandos prieš žybsnį ir penkios po jo magnetaras patyrė po „trikdį“ – taip vadinamas labai staigus sukimosi greičio padidėjimas. Įprastai magnetarai, kaip ir visos neutroninės žvaigždės, sukasi praktiškai nekintančiu periodu – SGR 1935+2154 jis siekia 3,25 sekundės, o viena sekunde turėtų pakisti per maždaug 3000 metų.

Tiek vieno, tiek kito trikdžio metu magnetaro sukimosi dažnis išaugo apie 20 mikrohercų – kitaip tariant, sukimosi periodas sutrumpėjo apie 0,2 milisekundės. Tokio lygio trikdžiai pasitaiko retai, tačiau nėra unikalus reiškinys.

Svarbiau yra tai, kas nutiko tarp jų: magnetaro sukimasis lėtėjo taip sparčiai, kaip jokiame kitame magnetare iki šiol. Sukimosi dažnis mažėjo apie šimtą kartų sparčiau, nei kitu metu – kitaip tariant, jei toks lėtėjimas būtų tęsęsis ilgiau, viena sekunde magnetaro periodas pailgėtų ne per 3000, o per 30 metų.

Dar vienas įdomus reiškinys – per laikotarpį tarp trikdžių magnetaro rentgeno žybsnių sparta iš pradžių smarkiai išaugo, o paskui tolydžio mažėjo. Kaip šie reiškiniai sukėlė FRB – ar bent kaip tiksliai su juo susiję – kol kas pasakyti neįmanoma, tačiau dabar astronomai bent jau žinos, ko ieškoti kituose magnetaruose. Apskritai manoma, kad trikdžiai nutinka todėl, kad lėtėjantis kietos magnetaro plutos sukimasis vis labiau atskiria ją nuo superskysto vidaus.

Kartkartėmis gelmėse susidaro bangos, kurios staigiai perduoda energijos plutai ir ši įtrūksta – tą ir matome kaip trikdį. Gali būti, kad šįkart trikdžio metu plutos trūkis buvo toks stiprus, kad pro jį išsiveržė dalis gelmių medžiagos ir pasklido ne tik magnetaro paviršiuje, bet ir jo atmosferoje.

Sąveika tarp magnetaro magnetinio lauko ir staigiai sutankėjusios atmosferos galėtų paaiškinti ir sukimosi lėtėjimą, ir rentgeno žybsnius. Greičiausiai ta sąveika atsakinga ir už radijo žybsnį, bet tikslaus paaiškinimo dar reikės palaukti.

Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.