تم اكتشاف إشارة راديو غريبة من الفضاء السحيق وهي تنبض مثل القلب

تلسكوب لاسلكي كبير وتوضيح للإشارة. (رنين / معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا)

مرة أخرى تتحدى إشارة راديو جديدة من الفضاء السحيق فهمنا لهذه الظواهر الغامضة.

ليس هذا جديد فقط انفجار سريع للراديو ، اسم الشيئFRB20191221A ، مكرر آخر نادر للغاية ، لكنه ليس بهذه السرعة: ومضات الراديو التي يتم استقبالها عبر الفضاء بين المجرات تستغرق ثلاث ثوانٍ ، أي حوالي 1000 مرة أطول من المتوسط.

ومع ذلك ، تحدث رشقات من الإشعاع عالي الكثافة كل 0.2 ثانية خلال هذه النافذة التي تبلغ مدتها ثلاث ثوان - وهو شيء لم يسبق له مثيل في انفجار لاسلكي سريع.

تم الاكتشاف بواسطة كاشف CHIME في ديسمبر 2019 ، وعرف العلماء على الفور أنهم كانوا على شيء غريب للغاية.

'كان غير عادي' قال عالم الفيزياء الفلكية دانييل ميتشيلي من معهد MIT Kavli للفيزياء الفلكية وأبحاث الفضاء.

لم تكن طويلة جدًا ، واستمرت حوالي ثلاث ثوانٍ ، ولكن كانت هناك قمم دورية كانت دقيقة بشكل ملحوظ ، تنبعث منها كل جزء من الثانية - بوم ، بوم ، بوم - مثل ضربات القلب. هذه هي المرة الأولى التي تكون فيها الإشارة نفسها دورية.

انفجارات الراديو السريعة هي واحدة من أروع الألغاز الكونية الحالية. إنها تماثيل نصفية قوية للغاية من الإشعاع في الأطوال الموجية الراديوية التي تتوهج من الفضاء بين المجرات في فترة زمنية قصيرة جدًا - وعادة ما تستغرق أجزاء من الثانية. في غضون ذلك الوقت القصير ، ينبعث من الانفجار قدرًا من الطاقة يعادل 500 مليون شمس.

تتوهج معظم انفجارات الراديو السريعة مرة واحدة فقط ، ولم يسمع عنها أحد منذ ذلك الحين. هذه من المستحيل التنبؤ بها. لاكتشاف واحد ، علينا فقط أن نأمل أن يحدث ذلك عندما يكون لدينا تلسكوب لاسلكي موجه في الاتجاه الصحيح (على الرغم من أن المشاريع مثل قرع ، مع مساحة مشاهدة كبيرة ، تساعد بشكل كبير في هذا الصدد). هذه هي أكثر أنواع FRB .

نادرًا جدًا ،إشارات متكررةيتم تلقيها من نقطة واحدة في السماء. هذه هي رشقات الراديو السريعة المتكررة. نظرًا لتكرارها ، يمكن للعلماء توجيه تلسكوب إلى السماء ودراسة الإشارات بتفصيل أكبر.

ومع ذلك ، من غير الواضح ما إذا كانت نفس الآلية مسؤولة عن جميع الاندفاعات الراديوية السريعة.

يمكن أن تختلف في شدتها وطولها الموجي والاستقطاب والتشتت. تحمل إحدى الدفقات الراديوية السريعة دليلًا مهمًا:في عام 2020، لأول مرة ، تم الكشف عن انفجار راديو سريع قادم منداخل مجرة ​​درب التبانة. تم إرجاعه إلى نوع من النجم النيوتروني يسمى النجم المغناطيسي ، مما يشير إلى أن هذه الأجسام شديدة الممغنطة فائقة الكثافة قد تكون مسؤولة على الأقل عن بعض الاندفاعات الراديوية السريعة.

'رصدت CHIME الآن العديد من FRBs بخصائص مختلفة ،' قال ميتشيلي . لقد رأينا البعض يعيش داخل السحب المضطربة للغاية ، 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 مضطربة للغاية.

أما بالنسبة لما هو عليه ، فما زالت العلامات تشير إلى نجم نيوتروني من نوع ما (آسف ،لا يوجد حتى الآن كائنات فضائية).

النجوم النيوترونية هي النوى المنهارة للنجوم الضخمة التي أنهت حياتها وقذفت معظم موادها في الفضاء. لم يعد مدعومًا بالضغط الخارجي للاندماج ، ينهار اللب ليصبح جسمًا كثيفًا بشكل لا يصدق ، يبلغ عرضه حوالي 20 كيلومترًا (12 ميلًا) ، ولكن ما يصل إلى 2.3 ضعف كتلة الشمس.

النجوم المغناطيسية هي نوع من النجوم النيوترونية ذات مجال مغناطيسي قوي بجنون. بسبب السحب الخارجي لهذا المجال المغناطيسي الذي يتنافس مع الجاذبية الداخلية ، تندلع المغناطيسية بشكل دوري في زلازل ضخمة.

النجوم النابضة هي النجوم النيوترونية التي تقذف حزمًا من الانبعاثات الراديوية من أقطابها ، وتدور بسرعات تصل إلى مقاييس ملي ثانية بحيث يبدو أن الشعاع ينبض. قام Michilli وزملاؤه بتحليل الدفقات من FRB 20191221A ووجدوا ميزات مشتركة مع الانبعاثات من النجوم المغناطيسية والنجوم النابضة.

هناك مشكلة واحدة فقط: على الرغم من عدم وضوح المسافة التي قطعتها FRB 20191221A ، فمن المحتمل أنها جاءت من مجرة ​​أخرى ، ويبدو انفجارها أكثر سطوعًا بمليون مرة من النجوم المغناطيسية والنجوم النابضة في مجرتنا.

'لا توجد أشياء كثيرة في الكون تنبعث منها إشارات دورية بدقة ،' وأوضح ميتشيلي . من الأمثلة التي نعرفها في مجرتنا النجوم النابضة الراديوية والمغناطيسية ، والتي تدور وتنتج شعاعًا شبيهًا بالمنارة. ونعتقد أن هذه الإشارة الجديدة يمكن أن تكون نجمًا مغناطيسيًا أو صحافة على المنشطات.'

يأمل الفريق في أن يكتشفوا المزيد من الانفجارات من المصدر الغامض لـ FRB 20191221A لتضييق نطاق كل من مصدره وما قد يسببه. في المقابل ، يمكن أن يساعدنا هذا في فهم النجوم النيوترونية بشكل أفضل.

يثير هذا الاكتشاف تساؤلاً حول ما يمكن أن يسبب هذه الإشارة المتطرفة التي لم نرها من قبل ، وكيف يمكننا استخدام هذه الإشارة لدراسة الكون ، قال ميتشيلي . تعد التلسكوبات المستقبلية باكتشاف الآلاف من FRBs شهريًا ، وفي هذه المرحلة قد نجد المزيد من هذه الإشارات الدورية.

تم نشر البحث في طبيعة سجية .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.