פרצי רדיו מהירים (FRBs) ריתקו את האסטרונומים מאז שהתגלה הראשון בשנת 2007. אירוע זה נקרא "פרץ לורימר" על שם מגלהו, דאנקן לורימר מאוניברסיטת מערב וירג'יניה. באסטרונומיה ברדיו, תופעה זו מתייחסת לפולסי רדיו חולפים המגיעים ממקורות קוסמולוגיים רחוקים, הנמשכים בדרך כלל כמה אלפיות שנייה בממוצע.
יותר משני תריסר אירועים התגלו מאז 2007 ומדענים עדיין לא בטוחים מה גורם להם - אם כי התיאוריות נעות בין כוכבים מתפוצצים וחורים שחורים לפולסארים ומגנטרים. עם זאת, על פי מחקר חדש שנערך על ידי צוות אסטרונומים סיניים, FRBs עשויים להיות מקושרים לקרבוסים הנוצרים סביב "כוכבים מוזרים". על פי מודל שיצרו, התמוטטותם של הקרסים הללו היא זו שמובילה להתפרצויות אנרגיות גבוהות שניתן לראות משם שנות אור.
המחקר, שכותרתו "פרצי רדיו מהירים מהתמוטטות מכוכבי זר מוזרים", הופיע לאחרונה ב ה כתב עת אסטרופיסי. את הצוות הוביל יו ג'אנג מבית הספר לאסטרונומיה ומדעי החלל (SASC) באוניברסיטת נאנג'ינג וכלל את ג'ין-ג'ון ג'נג ויונג-פנג הואנג - פוסט דוק ופרופסור מ- SASC והמעבדה המרכזית לאסטרונומיה מודרנית ואסטרופיסיקה ( גם באוניברסיטת נאנג'ינג), בהתאמה.
כפי שהם קובעים במחקרם, כל הניסיונות הקודמים להסביר FRBs לא הצליחו לפתור מהיכן מגיעים התופעות המוזרות הללו. יתרה מזאת, לא נמצאו עמיתים מקבילים בסרטי גל אחרים בגין FRBs שאינם חוזרים עד כה ומחקר על מקורם התבלבל על ידי המחקר על חזרות FRB. זה נובע מהעובדה שלעתים קרובות מיוחסים לאירועים קטסטרופלים, שאינם מסוגלים לחזור.
במקרה של ה- FRB, אירועים קטסטרופלים אלה כוללים "התלקחויות ענק מגנטריות, התמוטטות כוכבי נויטרונים מסתובבים ממוגנטים, מיזוגי כוכבי נויטרונים בינאריים, מיזוגים בין גמדים בינאריים לבנים, התנגשויות בין כוכבי נויטרונים ואסטרואידים / שביטים, התנגשויות בין כוכבי נויטרונים ולבנים גמדים ואידוי חורים שחורים קדומים. "
לחילופין, במקרה של ה- FRB החוזרים על עצמם, דגמים שונים מציעים כי אלה יכולים להיגרם על ידי "פולסרים מגנטיים ביותר הנעים דרך חגורות אסטרואידים, העברת מסה בינארית לבנה בגמדים לבנים של כוכב נויטרון, רעידות כוכבים של פולסארים." לצורך המחקר הציע הצוות מודל חדש לפיו הצטברות חומר התמוטטות על סוגים מסוימים של כוכבי נויטרונים (המכונה "כוכבים מוזרים") יכולה להסביר את התנהגותם של FRBs. כפי שהם מסבירים:
"ניתן היה להניח שחומר קווארק מוזר (SQM), סוג של חומר צפוף המורכב מכמויות שוות בערך של מעלה, מטה וקווארקים מוזרים, עשוי להיות בעל אנרגיה נמוכה יותר לבריון מאשר חומר גרעיני רגיל (כמו 56 Fe) כך שזה יכול להיות מצב הקרקע האמיתי של החומר ההרוני. אם ההשערה הזו נכונה, אז כוכבי נויטרונים (NSs) עשויים להיות 'כוכבים מוזרים'.
על פי מודל זה, כוכבים מוזרים בונים שכבה של חומר הדרוני (המכונה "נורמלי") על פני השטח שלהם לאורך זמן. מכיוון שכוכבי SQM אלה מצטברים חומר מסביבתם, קרומי ההידוק שלהם נעשים כבדים וכבדים יותר. בסופו של דבר זה מוביל לקרום להתמוטט, ולהשאיר כוכב מוזר לוהט וחשוף ההופך למקור עוצמתי של אלקטרונים וזוגות פוזיטרון.
זוגות אלה ישוחררו יחד עם כמויות גדולות של אנרגיה מגנטית לאורך זמן קצר מאוד. הצוות הוסיף והניח כי במהלך קריסה יועבר חלק מהאנרגיה המגנטית לאזור הכובע הקוטבי של כוכבי ה- SQM, שם משתחררת אנרגיית השדה המגנטי. זה יגרום להאצה של האלקטרונים והפוזיטרונים למהירויות אולטרה-רלטיביות, ואז יתפשטו לאורך קווי שדה מגנטי ויצרו מעטפת.
מעבר למרחק מסוים מהכוכב, תיוצר פליטה קוהרנטית בלהקות רדיו שתוליד אירוע FRB. הם גם משערים כי אותה תופעה עלולה להוביל לחזרת FRBs. אפשרות אחת היא שניתן יהיה לשחזר את הקרום של כוכב SQM לאורך זמן, וכך לאפשר אירועים חוזרים ונשנים. השנייה היא שרק חלקים קטנים של קרום מתמוטטים בכל זמן נתון ובכך גורמים לאירועים חוזרים ונשנים.
כפי שהם מסכמים, יהיה צורך במחקרים נוספים לפני שניתן לומר זאת כך או כך:
בגלל לוח הזמנים המשוחזר הארוך הזה, נראה כי אירועי FRB מרובים מאותו מקור לא יתרחשו בתרחיש שלנו. המודל שלנו אפוא מתאים יותר להסביר את ה- FRBs שלא חוזרים ... עם זאת, עלינו לציין כי במהלך תהליך הקריסה, אם רק חלק קטן (באזור הכובע הקוטבי) של הקרום נופל על ליבת ה- SQM ואילו החלק האחר מהקרום נשאר יציב, אז ניתן להפחית בצורה ניכרת את לוח הזמנים שנבנה מחדש עבור הקרום וניתן יהיה לחזור על מקש ה- FRB.
דבר נוסף שלטענתם ידרוש בירור נוסף הוא האם התמוטטות קרום כוכב מוזר עלולה לגרום לקרינה אלקטרומגנטית שאינה גלי רדיו. נכון לעכשיו, כל פליטות ברצועות הרנטגן וקרני הגמא יהיו קלושות מכדי שגלאי זרם יוכלו לצפות בהן. מסיבות אלה יש צורך בחקירות נוספות של מקורות FRB עם מכשירים רגישים יותר.
אלה כוללים את הטלסקופ CHIME (Experiment Mapping Experiment - CHIME) הקנדי - ממוקם בפנטיקטון, קולומביה הבריטית - ואת מערך הקילומטר המרובע (SQA) שנמצא כעת בבנייה בדרום אפריקה ובאוסטרליה. מתקנים אלה המותאמים לאסטרונומיה ברדיו צפויים לחשוף הרבה יותר על FRBs ותופעות קוסמיות מסתוריות אחרות.
