الاندفاعات الراديوية السريعة ، أو FRBs ، هي دفعات مكثفة من الموجات الراديوية مجهولة المصدر تدوم ملي ثانية. تم اكتشاف أول FRB في عام 2007 ، ومنذ ذلك الحين ، تم اكتشاف المئات من هذه الومضات الكونية السريعة قادمة من نقاط بعيدة مختلفة عبر الكون.
تصدر العديد من أجهزة FRB موجات راديو فائقة السطوع لا تدوم سوى بضعة أجزاء من الألف من الثانية قبل أن تختفي تمامًا ، ومن المعروف أن حوالي 10٪ منها تتكرر ولها أنماط.
التلسكوب ، الذي يعمل منذ عام 2018 ، يراقب السماء باستمرار وهو حساس للموجات الراديوية المنبعثة من الهيدروجين البعيد في الكون ، بالإضافة إلى الاندفاعات الراديوية السريعة.
في 21 كانون الأول (ديسمبر) 2019 ، اكتشف علماء الفلك الذين يستخدمون نظام CHIME شيئًا لفت انتباههم على الفور: انفجار لاسلكي سريع كان “غريبًا من نواحٍ عديدة” ، كما يقول دانييل ميتشيلي ، الباحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه. في معهد كافلي للفيزياء الفلكية وأبحاث الفضاء التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
استمرت الإشارة ، المسماة FRB 20191221A ، لمدة تصل إلى ثلاث ثوان – حوالي 1000 مرة أطول من الدفقات الراديوية السريعة النموذجية.
كان ميتشيلي يراقب البيانات من CHIME عندما وقع الانفجار. الإشارة هي أسرع انفجار لاسلكي حتى الآن.
قالت ميشيلي: “إنه أمر غير عادي”. “لم تكن طويلة جدًا ، واستمرت حوالي ثلاث ثوانٍ ، ولكن كانت هناك قمم دورية تنبعث منها كل جزء من الثانية – بوم ، بوم ، بوم – مثل ضربات القلب. هذه هي المرة الأولى التي تكون فيها الإشارة نفسها دورية.”
على الرغم من أن FRB 20191221A لم يتكرر بعد ، “تتكون الإشارة من سلسلة من القمم المتتالية التي نكتشفها مفصولة بحوالي 0.2 ثانية” ، كما قال في رسالة بريد إلكتروني.
مصدر مجهول
وقال ميتشيلي إن المجموعة الدقيقة من المجرات التي نشأت فيها الانفجار غير معروفة ، وحتى تقدير المسافة بمليار سنة ضوئية “غير مؤكد بدرجة كبيرة”. على الرغم من أن CHIME مهيأ للبحث عن رشقات من موجات الراديو ، إلا أنها ليست جيدة بشكل خاص في تحديد نقاط منشأها.
ومع ذلك ، يتم تعزيز CHIME بواسطة تلسكوبات إضافية قيد الإنشاء حاليًا والتي ستراقب معًا وتثليث الانفجارات الراديوية لمجرات محددة ، على حد قوله.
لكن هذه الإشارة تحتوي على أدلة حول مصدرها وما سببها.
قال ميتشيلي: “رصدت CHIME الآن العديد من FRBs بخصائص مختلفة”. “لقد رأينا البعض يعيش داخل غيوم مضطربة للغاية ، بينما يبدو أن البعض الآخر في بيئة نظيفة. من خصائص هذه الإشارة الجديدة ، يمكننا القول أنه لا بد من وجود سحابة بلازما حول هذا المصدر. مضطرب للغاية.”
عندما فحص الباحثون FRB 20191221A ، كانت الإشارة تشبه الانبعاثات من نوعين مختلفين من النجوم النيوترونية ، أو النجوم النابضة الراديوية ، والبقايا الكثيفة لنجم هائل بعد موته ، يُطلق عليه اسم Magnetars.
Magnetos عبارة عن نجوم نيوترونية ذات مجالات مغناطيسية قوية بشكل لا يصدق ، بينما تبعث النجوم النابضة الراديوية موجات راديو نابضة أثناء دوران النجم النيوتروني. ينتج كلا الجسمين النجميين إشارة تشبه شعاع الضوء من المنارة.
يظهر انفجار راديو سريع أكثر إشراقًا بمليون مرة من هذه الانبعاثات. وقال ميتشيلي: “نعتقد أن هذه الإشارة الجديدة يمكن أن تكون مغناطيسًا 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 إشارات دورية. يمكن أن يساعد تردد موجات الراديو وكيفية تغيرها علماء الفلك في معرفة المزيد عن معدل تمدد الكون.
قال ميشيلي: “تثير هذه النتيجة تساؤلاً حول سبب هذه الإشارة الشديدة التي لم نشهدها من قبل ، وكيف يمكننا استخدام هذه الإشارة لدراسة الكون”. “تعد التلسكوبات المستقبلية بالعثور على الآلاف من FRPs شهريًا ، وخلال هذه الفترة يمكننا رؤية العديد من هذه الإشارات الدورية.”
