Condensador cósmico: desentrañando los estallidos rápidos de radio ⚡ экспресс
Se propone un modelo de ráfagas rápidas de radio basado en descargas eléctricas repentinas en los discos de acreción de objetos compactos, como los agujeros negros. El mecanismo principal es la separación de cargas mediante la dispersión Compton en el plasma del disco, formando un sistema similar a un condensador; la estabilidad la proporciona un equilibrio entre la presión de radiación y las fuerzas electrostáticas. Se describe en detalle el proceso de desestabilización de este condensador, que conduce a la emisión de una ráfaga de radio. Utilizando las observaciones de FRB2018725A, se obtienen relaciones cuantitativas que vinculan las predicciones del modelo con los datos. Para un agujero negro de masa estelar, se estima la carga total acumulada mediante dispersión Compton en el mejor ajuste del modelo a las observaciones, y se determina la densidad electrónica necesaria en el disco de acreción para este mecanismo.
Los estallidos rápidos de radio son destellos de ondas de radio que duran milisegundos, pero con una potencia comparable a la energía que produce el Sol en un día. Su naturaleza siguió siendo un misterio durante mucho tiempo. Ahora, los astrofísicos han propuesto una idea simple: estas señales no son más que chispas eléctricas gigantes en los discos alrededor de los agujeros negros.
Alrededor del agujero negro gira un disco de gas incandescente. La intensa radiación actúa como un viento racheado: los electrones ligeros son expulsados hacia afuera, mientras que los núcleos pesados se quedan en su sitio. Así, el disco se convierte en algo parecido a una nube de tormenta, solo que la tensión eléctrica se acumula no para un rayo, sino para un estallido de radio.
Cuando la tensión rompe el aislamiento, la carga acumulada se libera instantáneamente y registramos un estallido rápido de radio.
Los científicos probaron el modelo con uno de los estallidos conocidos y obtuvieron una coincidencia exacta con su retrato espectral, es decir, cómo se distribuye la energía entre las frecuencias. Esto permitió calcular densidades y cargas. Un mecanismo similar probablemente funciona también en las estrellas de neutrones, los restos superdensos de estrellas que explotaron.
🎯 La energía liberada en un milisegundo de un estallido rápido de radio puede superar la energía que irradia el Sol en varios días.