لقد اكتشف علماء الفلك أضيق الراديو السريع بعد قادم من مجرة قريبة. إن ملاحظات هذه الظاهرة ، وهي وميض قوي من موجات الراديو التي تدوم فقط حوالي حوالي ميلي ثانية ، يمكن أن تسليط الضوء على واحدة من أكثر الظواهر الكونية الغامضة التي درستها على الإطلاق.
تم اكتشاف رشقات راديو سريعة ، أو FRBS ، لأول مرة في عام 2007 ، لكن مصادرها الدقيقة لا تزال غير معروفة. منذ تحديد هويتهم ، كان علماء الفلك يتتبعون أصل الانفجار على أمل جمع أدلة حول ما يطلق العنان لهم ويرسلهم عبر الكون.
لاحظ علماء الفلك FRB 20250316A ، الملقب “RBFLOAT” بـ “راديو برايست فلاش في كل العصور” ، في 16 مارس.
تم تتبع الإشارة إلى Galaxy NGC 4141 على بعد حوالي 130 مليون سنة ضوئية عن الأرض. تم نشر تفاصيل الكشف ، المصنوعة من تجربة رسم خرائط لكثافة الهيدروجين الكندية التي تصبّر FRB ، أو تراهن ، ومجموعة أصغر من التلسكوبات ، التي تسمى Outriggers ، يوم الخميس في خطابات المجلة الفيزيائية الفلكية.
وقالت أماندا كوك ، مؤلفة الدراسة الرئيسية ، في بيان ، في بيان: “مع أدوات التناغم ، فإننا نلتقط أخيرًا هذه الإشارات الكونية العابرة في الفعل – تضيق مواقعهم ليس فقط في المجرات الفردية ، ولكن حتى بالنسبة لبيئات رائعة محددة”.
بعد اكتشاف الانفجار ، استخدم العلماء تلسكوب جيمس ويب للفضاء للتكبير في المكان الذي نشأ فيه. تضيف الملاحظات أدلة إلى نظرية رائدة مفادها أن المغناطيس ، أو بقايا النجوم الميتة للغاية ، يمكن أن تكون مصدرًا لرشقات الراديو السريعة. تم نشر دراسة حول ملاحظات متابعة ويب يوم الخميس في خطابات المجلة الفيزيائية الفلكية.
وقال بيتر بلانشارد ، المؤلف الرئيسي لدراسة ويب ودراسة باحث في مرصد كلية هارفارد في مركز الفيزياء الفلكية | هارفارد وسميثسونيان ، في بيان. “لقد تمت مكافأتنا بنتيجة مثيرة – نرى مصدرًا باهتًا للضوء بالأشعة تحت الحمراء بالقرب من المكان الذي حدثت فيه الراديو. قد يكون هذا هو الكائن الأول المرتبط بـ FRB وجد أي شخص في مجرة أخرى.”
يمكن أيضًا استخدام الرؤى الجديدة من كلتا الدراستين لمساعدة علماء الفلك على حل لغز رئيسي آخر يحيط بالانفجارات الإذاعية السريعة من خلال تحديد ما إذا كان لديهم نمط متكرر ، مثل نبضات القلب الكونية ، أو ما إذا كانت هناك نكهات مختلفة من رشقات الراديو التي تصدر إشارة مفكمة فريدة قبل الصمت.
رنين في الوقت المناسب
تمكن التلسكوب الراديوي القريب بالقرب من Penticton ، كولومبيا البريطانية ، في مرصد الفيزياء الفلكية راديو دومينيون ، من علماء الفلك على مدار السنوات السبع الماضية من اكتشاف آلاف الراديو السريع عند وصولهم إلى الأرض بعد السفر عبر الكون.
تم الانتهاء من العمل في وقت سابق من هذا العام للحصول على المباراة في مواقع في كولومبيا البريطانية ، وست فرجينيا وكاليفورنيا بهدف تتبع رشقات إذاعية سريعة إلى مواقعها المحددة بدقة محسنة. وقال وين فاي فونغ ، المؤلف المشارك في دراسة الرنين وأستاذ مشارك في الفيزياء وعلم الفلك في كلية وينبرغ والعلوم بجامعة وينبرغ بجامعة وينبرغ بجامعة وينبرغ بجامعة وينبرغ بجامعة وينبرغ بجامعة وينبرغ بجامعة وينبرغ بجامعة وينبرغ بجامعة وينبرغ بجامعة وينبرغ بجامعة وينبرغ بجامعة وينبرغ بجامعة وينبرغ بجامعة وينبرغ بجامعة وينبرغ بجامعة وينبرغ بجامعة وينبرغ.
وقال فونغ إن علماء الفلك أتيحوا له الفرصة لاختبار قدرات “تغيير اللعبة” في المصفوفة في مارس ، بعد شهرين فقط من وصول المجرمين عبر الإنترنت.
أصدرت RBFLOAT أكبر قدر من الطاقة التي تنتجها الشمس في أربعة أيام – ولكن في أقل من ثانية.
مكّن تلسكوبات Outrigger الفريق من تحديد نقطة منشأ Radio Burst Fast Radio إلى منطقة تبلغ مساحتها حوالي 45 سنة ضوئية ، وهي منطقة أصغر من مجموعة من النجوم. وقال كوك إن دقة الموقع تشبه اكتشاف ربع من حوالي 100 كيلومتر (62 ميلًا).
قبل قدرة Outrigger Telescopes على تثليث اندفاع إذاعي سريع إلى مصدره ، “كان الأمر أشبه بالتحدث مع شخص ما على الهاتف وعدم معرفة ما هي المدينة أو الولاية التي يتصلون بها” ، هذا ما قاله المؤلف المشارك في الدراسة برايان جينسلر ، عميد قسم العلوم في جامعة كاليفورنيا.
“الآن لا نعرف عنوانهم الدقيق فحسب ، بل إن غرفة منزلهم يقفون فيها أثناء الاتصال بهم.”
التكبير على ذراع المجرة
كشفت ملاحظات المتابعة التي تم إجراؤها مع تلسكوب MMT الذي يبلغ طوله 6.5 متر في أريزونا ومواقع الويب الكونية في Keck II Telescope في هاواي أن Rbfloat جاء من ذراع حلزوني مجرة ، وهو مليء بالمناطق النجمية. لكنها نشأت بالقرب من ، وليس في الداخل ، منطقة تشكيل النجوم.
التقط تلسكوب MMT صورة لموقع RBFLOAT بجوار مضيفه المجرة. – Yuxin “Vic” Dong/MMT
يبدو أن بعض رشقات الراديو السريعة السابقة قد جاءت من المغناطيس ، أو نجوم النيوترون الدوارة للغاية التي تصدر موجات الراديو. لقد افترض العلماء منذ فترة طويلة أن نجوم النيوترون ، والبقايا الأساسية الفائقة التي تركت وراءها بعد أن تنفجر النجوم الضخمة ، قد يكون أصل رشقات الراديو السريعة.
تتشكل المغناطيس عادةً عندما تؤدي الجاذبية إلى تشغيل نجمة عملاقة للانهيار على نفسها. والمناطق المكونة للنجوم هي حيث يمكن العثور على المغناطيسات الشباب.
قال: “لقد تم ركل المغناطيسية من موقع ولادتها أو أن المولود في مجال الدراسات العليا في قسم الفيزياء والفلكي في الجامعة الشمال ،” حقيقة أن المغناطيس قد تم تتبعه إلى منطقة خارج مجموعة تشكيل النجوم.
نظرة ويب القوية
استخدم فريق Blanchard تلسكوب Webb للبحث عن إشارة في ضوء الأشعة تحت الحمراء التي قد تكون قد نشأت في نفس الموقع الكوني مثل RBFLOAT.
كشفت بيانات Webb عن كائن ، يسمى NIR-1 ، والذي يمكن أن يكون نجمًا ضخمًا أو عملاقًا أحمر-نجم يشبه الشمس في نهاية حياته التي سطعت بشكل كبير. لا يعتبر أي من النجمة مرشحًا للسبب المباشر لاندفاع الراديو السريع. وقال بلانشارد إن رفيقًا غير مرئي مثل النجم النيوتروني يمكن أن يكون موادًا بعيدًا عن النجم الأكبر – وربما كان ذلك كافياً لإصدار مجموعة من موجات الراديو.
من الممكن أيضًا أن يكون ضوء الأشعة تحت الحمراء التي اكتشفها Webb انعكاسًا للاشتعال الناجم عن نفس الكائن الذي أصدر انفجار الراديو ، مثل المغناطيسية.
وقال بلانشارد: “سواء كانت العلاقة مع النجمة حقيقية أم لا ، فقد تعلمنا الكثير عن أصل الانفجار”. “إذا لم يكن نظام النجوم المزدوج هو الحل ، فإن عملنا يلمح إلى أن المغناطيسية المعزولة تسبب في FRB.”
لتكرار أو عدم التكرار
وقال فونغ إن دراسة المحيطات المباشرة حيث تحدث كل من رشقات الراديو السريعة المتكررة وغير المتكررة يمكن أن تساعد علماء الفلك على تحديد أسباب تكرار الإشارات في المقام الأول.
في حين من المعروف أن العديد من رشقات الراديو السريعة تكرر النبضات على مدار عدة أشهر ، فإن RBFLOAT لم تصدر أي إشارات متكررة في مئات الساعات بعد ملاحظتها في البداية.
التقط تلسكوب Webb صورة الأشعة تحت الحمراء لـ Galaxy NGC 4141 وكائن يسمى NIR-1 والذي قد يكون مرتبطًا بالانفجار. – NASA/ESA/CSA/CFA/الائتمان: NASA/ESA/CSA/CFA/p. بلان
وقال سونيل سيمها ، المؤلف المشارك في دراسة الرنين وزميل برينسون ما بعد الدكتوراه في مركز جامعة نورث وسترن في المركز لجامعة نورث وسترن في مركز جامعة نورث وسترن ، للاستكشاف والبحث في الفلكي والفيزيائي بجامعة شيكاغو.
وقال فونغ: “نظرًا لأن هذا يمثل أول FRB غير المتكرر مع بيئته المحلية تم تعيينه بالكامل ، يبقى أن نرى ما إذا كان الآخرون سيتبعون حذوه ، أو إذا كان هذا غريبًا”.
وقال ليام كونور ، أستاذ مساعد علم الفلك بجامعة هارفارد ، إن نتائج كلتا الدراستين توفر نظرة ثاقبة حول مسألة ما إذا كانت جميع رشقات الإذاعة السريعة تتكرر في النهاية. لقد درس كونور هذه الظاهرة من قبل ولكنه لم يشارك في أي من الدراسة.
وكتب كونور في رسالة بالبريد الإلكتروني: “قبل اكتشاف FRB 20250316a ، كان الرنين يراقب المصدر كل يوم لمدة سبع سنوات ، لأن Chime يرى السماء الشمالية بأكملها مرة واحدة يوميًا”. “بطريقة ما ، تم اكتشاف رشقات صفر في الآلاف من العبور ، حتى تنفجر واحدة من ألمع الأحداث في كل العصور. إذا كانت جميع Frbs من أجل ، فمن الواضح أن بعضها متقطع للغاية ولا يمكن التنبؤ به.”
في السابق ، تم استبعاد النظريات الكارثية ، مثل تصادم الأشياء الضخمة ، لتكرار رشقات إذاعية سريعة منذ أن تم تدمير المصدر أثناء إنتاج أول انفجار ، حسبما قال دونغ.
وقالت: “يمكننا إعادة فتح الباب على تلك النظريات المتفجرة لـ RBFLOAT وأقاربها”.
تريد Simha إنشاء قاعدة بيانات توضح المكان الذي نشأت فيه رشقات الراديو السريعة ، والتي يمكن أن تكشف عن ما قد يكون مسؤولاً عن إنشائها – وإذا تم إنشاؤها جميعًا بالتساوي. وقال بلانشارد إن المزيد من البيانات يمكن أن تظهر ما إذا كانت هناك طرق متعددة لإنتاج رشقات راديو سريعة.
يواصل تلسكوب التناغم وموظفيه مراقبة السماء لمعرفة ما إذا كان هناك رشقات راديو سريعة غير متكررة أخرى تطلق إشارة أخرى. من المتوقع أن تساعد مجموعة التلسكوب في توطين مئات من رشقات الراديو السريعة في السنة. وسيستمر الفريق في مراقبة RBFLOAT في حالة وجود فورة أخرى.
وكتب كوك في رسالة بالبريد الإلكتروني: “بدلاً من ذلك ، ربما لم نكتشف أبدًا انفجارًا آخر من هذا المصدر ، ونبدأ في رؤية رشقات إضافية لمرة واحدة على ما يبدو ، وربما في بيئات مماثلة”. “ثم نحاول حل أسرار أصول ما لا يقل عن اثنين من السكان المختلفين. في كلتا الحالتين ، نحن متحمسون حقًا للكشف عن الألغاز التي يخبئها الكون بالنسبة لنا.”
اشترك في النشرة الإخبارية لنظرية Wonder's Wonder Science. استكشف الكون مع الأخبار عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية CNN قم بإنشاء حساب في CNN.com