علماء الفلك يكشفون النقاب عن ميزات جديدة ومُحيرة للانفجارات الراديوية السريعة الغامضة
بعد مرور أكثر من 15 عاما على اكتشاف التدفقات الراديوية السريعة في الفضاء السحيق لأول مرة، ما تزال طبيعتها المحيرة تفاجئ العلماء، والأبحاث المنشورة حديثا تعمق هذا الغموض المحيط بها.
وفي دراسة نشرت في مجلة Nature، في 21 سبتمبر، كشف فريق دولي من العلماء، بما في ذلك عالم الفيزياء الفلكية في جامعة نيفادا في لاس فيغاس (UNLV)، بينغ تشانغ، أن الملاحظات الجديدة غير المتوقعة من سلسلة من التدفقات الراديوية الكونية السريعة، تتحدى الفهم السائد للطبيعة الفيزيائية والمحرك المركزي للتدفقات الراديوية السريعة (FRB).
والتدفقات الراديوية السريعة (FRB) هي انفجارات كونية طولها ملي ثانية ينتج كل منها طاقة مكافئة للناتج السنوي للشمس.
وأجريت أرصاد التدفقات الراديوية السريعة (FRB) الكونية في أواخر ربيع عام 2021 باستخدام التلسكوب الراديوي الكروي الكروي ذي الفتحة البالغة خمسمائة متر (FAST) في الصين.
واكتشف فريق علماء الفلك الصينيين والأمريكيين، بقيادة هنغ زو وكيجيا لي وسوبو دونغ من جامعة بكين، وواي واي تشو من المراصد الفلكية الوطنية في الصين، جنبا إلى جنب مع تشانغ، 1863 انفجارا في 82 ساعة على مدار 54 يوما من مصدر انفجار لاسلكي سريع نشط يسمى FRB 20201124A.
وقال لي: "هذه هي أكبر عينة من بيانات التدفقات الراديوية السريعة مع معلومات الاستقطاب من مصدر واحد".
وتشير الملاحظات الأخيرة للتدفقات الراديوية السريعة من مجرتنا درب التبانة، إلى أنها نشأت من نجم مغناطيسي، وهو نجم نيوتروني كثيف بحجم مدينة وله مجال مغناطيسي قوي بشكل لا يصدق.
ومن ناحية أخرى، ما يزال أصل التدفقات الراديوية السريعة الكونية البعيدة غير معروف. وتترك الملاحظات الأخيرة العلماء يتساءلون عما يعتقدون أنهم يعرفونه عنها.
Researchers have observed nearly 1,863 bursts of repeating fast radio burst (#FRB) 20201124A, obtaining the world's largest FRB polarization observation sample, thanks to China's #FAST.https://t.co/yffUoisjIy
— CGTN Tech (@CGTNTech) September 22, 2022
وقال تشانغ ، الذي يشغل أيضا منصب المدير المؤسس لمركز نيفادا للفيزياء الفلكية التابع لجامعة نيفادا في لاس فيغاس: "من الواضح أن التدفقات الراديوية السريعة أكثر غموضا مما تخيلناه. هناك حاجة إلى المزيد من حملات المراقبة متعددة الأطوال الموجية للكشف عن طبيعة هذه الأجسام".
وما يجعل الملاحظات الأخيرة تثير الدهشة للعلماء هو الاختلافات غير المنتظمة والقصيرة لما يسمى "مقياس دوران فاراداي"، وهو مؤشر لشدة المجال المغناطيسي وكثافة الجسيمات في محيط مصدر التدفق الراديوي السريع.
ووجد العلماء لأول مرة أن "مقياس فاراداي للدوران"، اهتز بشكل غير منتظم في أول 36 يوما، تلاه استقرار لمدة 18 يوما.
وأظهرت النتائج أن التدفق الراديوي السريع والنابض بالحياة خمد في غضون 72 ساعة، وهي ظاهرة لم يقع اكتشافها من قبل.
وقال تشانغ: "أنا أشبّهه بتصوير فيلم لمحيط مصدر التدفقات الراديوية السريعة، وكشف فيلمنا عن بيئة ممغنطة معقدة ومتطورة ديناميكيا لم تكن متخيلة من قبل. ومثل هذه البيئة غير متوقعة بشكل مباشر بالنسبة لنجم مغناطيسي معزول. وقد يكون هناك شيء آخر بالقرب من محرك التدفق الراديوي السريع، وربما رفيق ثنائي".
ولمراقبة المجرة المضيفة للتدفقات الراديوية السريعة، استخدم الفريق أيضا تلسكوبات "كيك" في هاواي.
ويقول تشانغ إنه يعتقد أن النجوم المغناطيسية الصغيرة تعيش في مناطق تشكل النجوم النشطة لمجرة تشكل النجوم، لكن الصورة الضوئية للمجرة المضيفة تُظهر - بشكل غير متوقع - أن المجرة المضيفة عبارة عن مجرة حلزونية ذات أذرع غنية بالمعادن مثل مجرتنا درب التبانة. ويقع موقع التدفقات الراديوية السريعة في منطقة لا يوجد فيها نشاط مهم لتشكيل النجوم.
Chinese scientists found that the repeating fast radio burst 20201124A originates from a magnetar/Be star binary after observing nearly 2,000 bursts of the FRB using China's Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope (#FAST). https://t.co/fwRikSjq16pic.twitter.com/qxGtqosscl
— China Science (@ChinaScience) September 22, 2022
وقال دونغ إن هذه الدراسة أظهرت أنه من غير المحتمل أن يكون المصدر المتكرر FRB 20201124A عبارة عن محرك مغناطيسي شاب تشكل أثناء انفجار شديد لنجم هائل أدى إلى انفجار طويل لأشعة غاما أو مستعر أعظم فائق السطوع (وهي أسلاف متوقعة على نطاق واسع لمحركات التدفقات الراديوية السريعة النشطة)، ما يزيد من تعقيد أصل التدفقات الراديوية السريعة.
المصدر:phys.org
