إنفجار راديو سريع غامض في الفضاء له نمط “نبضات القلب”

أحد الموارد المستخدمة لاكتشافها هو تلسكوب لاسلكي يسمى التجربة الكندية لرسم خرائط كثافة الهيدروجين ، أو CHIME ، في مرصد دومينيون للفيزياء الفلكية في كولومبيا البريطانية ، كندا.

هذا التلسكوب ، الذي يعمل منذ عام 2018 ، يراقب السماء باستمرار ، بالإضافة إلى الاندفاعات الراديوية السريعة ، فهو حساس للموجات الراديوية المنبعثة من الهيدروجين البعيد في الكون.

اكتشف علماء الفلك الذين يستخدمون CHIME شيئًا في 21 ديسمبر 2019 ، لفت انتباههم على الفور: انفجار لاسلكي سريع كان “غريبًا من نواح كثيرة” ، وفقًا لدانييل ميتشيلي ، باحث ما بعد الدكتوراه في معهد كافلي للفيزياء الفلكية وأبحاث الفضاء التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

استمرت الإشارة ، المسماة FRB 20191221A ، لمدة تصل إلى ثلاث ثوانٍ – وهي أطول بنحو 1000 مرة من الاندفاعات الراديوية السريعة النموذجية.

كان Michilli يراقب البيانات كما وردت من CHIME ، عندما حدث الانفجار. الإشارة هي أطول موجة راديو سريعة تدوم طويلاً حتى الآن.

قال ميتشيلي: “كان الأمر غير عادي”. “لم يكن الأمر طويلًا جدًا ، واستمر حوالي ثلاث ثوانٍ ، ولكن كانت هناك فترات ذروة دورية كانت دقيقة بشكل ملحوظ ، حيث تنبعث كل جزء من الثانية – الازدهار ، والازدهار ، والازدهار – مثل ضربات القلب. هذه هي المرة الأولى التي تكون فيها الإشارة نفسها دورية . “

في حين أن FRB 20191221A لم يتكرر بعد ، “تتشكل الإشارة من خلال سلسلة من القمم المتتالية التي وجدنا أنها مفصولة بنحو 0.2 ثانية” ، كما قال في رسالة بريد إلكتروني.

مصدر غير معروف

وقال ميتشيلي إن فريق البحث لا يعرف بالضبط المجرة التي نشأ منها الانفجار وحتى تقدير المسافة بمليار سنة ضوئية “غير مؤكد بدرجة كبيرة”. في حين أن CHIME مهيأة للبحث عن دفعات من موجات الراديو ، إلا أنها ليست جيدة في تحديد نقاط منشأها.

ومع ذلك ، يتم تطوير CHIME من خلال مشروع حيث ستراقب التلسكوبات الإضافية ، قيد الإنشاء حاليًا ، معًا وتكون قادرة على تثليث الانفجارات الراديوية لمجرات معينة ، على حد قوله.

لكن الإشارة تحتوي على أدلة حول مصدرها وما الذي قد يكون سببها.

قال ميتشيلي: “رصدت CHIME الآن العديد من FRBs بخصائص مختلفة”. “لقد رأينا البعض يعيش داخل السحب شديدة الاضطراب ، بينما يبدو البعض الآخر وكأنهم في بيئات نظيفة. من خصائص هذه الإشارة الجديدة ، يمكننا القول أنه حول هذا المصدر ، هناك سحابة من البلازما يجب أن تكون مضطرب للغاية “.

عندما حلل الباحثون FRB 20191221A ، كانت الإشارة مشابهة للانبعاثات الصادرة عن نوعين مختلفين من النجوم النيوترونية ، أو البقايا الكثيفة بعد موت نجم عملاق ، تسمى النجوم النابضة الراديوية والمغناطيسية.

النجوم المغناطيسية هي نجوم نيوترونية ذات مجالات مغناطيسية قوية بشكل لا يصدق ، بينما تطلق النجوم النابضة الراديوية موجات راديو تبدو وكأنها تنبض مع دوران النجم النيوتروني. يخلق كلا الجسمين النجميين إشارة مشابهة للشعاع الوامض من المنارة.

يبدو أن الاندفاع الراديوي السريع أكثر سطوعًا بمليون مرة من هذه الانبعاثات. وقال ميتشيلي: “نعتقد أن هذه الإشارة الجديدة يمكن أن تكون نجمًا مغناطيسيًا أو نجمًا نابضًا على المنشطات”.

سيستمر فريق البحث في استخدام CHIME لمراقبة السماء للحصول على المزيد من الإشارات من هذا الاندفاع الراديوي ، بالإضافة إلى إشارات أخرى ذات إشارة دورية مماثلة. يمكن استخدام تردد موجات الراديو وكيفية تغيرها لمساعدة علماء الفلك في معرفة المزيد عن معدل توسع الكون.

وقال ميتشيلي: “هذا الاكتشاف يثير التساؤل حول ما الذي يمكن أن يسبب هذه الإشارة المتطرفة التي لم نشهدها من قبل ، وكيف يمكننا استخدام هذه الإشارة لدراسة الكون”. “تعد التلسكوبات المستقبلية باكتشاف الآلاف من FRBs شهريًا ، وفي هذه المرحلة قد نجد المزيد من هذه الإشارات الدورية.”