عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.
الائتمان: روبرت ليا (تم إنشاؤه باستخدام Canva)
يمكنك تدمير تلسكوب جيد، لكن لا يمكنك الاحتفاظ به. باستخدام بيانات من تلسكوب أريسيبو الراديوي المدمر الآن، تمكن علماء من معهد البحث عن ذكاء خارج الأرض (SETI) من كشف أسرار الإشارات الصادرة عن “المنارات الكونية” التي تعمل بالنجوم الميتة.
على وجه الخصوص، كان الفريق بقيادة صوفيا شيخ من معهد SETI مهتمًا بكيفية تشوه الإشارات الصادرة عن النجوم النابضة أثناء انتقالها عبر الفضاء. النجوم النابضة هي بقايا نجمية كثيفة تسمى النجوم النيوترونية، والتي تطلق حزمًا من الإشعاع تكتسح الكون أثناء دورانها. ولدراسة كيفية تشويه إشارات هذه النجوم في الفضاء، لجأ الفريق إلى البيانات الأرشيفية من أريسيبو، وهو طبق راديو معلق يبلغ عرضه 1000 قدم (305 أمتار) انهار في 1 ديسمبر 2020، بعد انقطاع الكابلات الداعمة له. عمل ثقوب في الطبق.
قام الباحثون بالتحقيق في 23 نجمًا نابضًا، بما في ذلك 6 نجوم لم تتم دراستها من قبل. كشفت هذه البيانات عن أنماط في إشارات النجوم النابضة توضح كيفية تأثرها بالمرور عبر الغاز والغبار الموجود بين النجوم، أو ما يسمى بـ “الوسط البينجمي”.
عندما تنهار نوى النجوم الضخمة بسرعة لتكوين نجوم نيوترونية، يمكنها إنشاء نجوم نابضة قادرة على الدوران بسرعة تصل إلى 700 مرة في الثانية بفضل الحفاظ على الزخم الزاوي.
عندما تم اكتشاف النجوم النابضة لأول مرة في عام 1967 من قبل جوسلين بيل بورنيل، اقترح البعض أن النبض الدوري المتكرر والمنتظم للغاية لهذه البقايا هو إشارات من الحياة الذكية في كل مكان في الكون. فقط لأننا نعلم الآن أن الأمر ليس كذلك، لا يعني أن SETI قد فقد اهتمامه بالنجوم النابضة!
منظر جوي لطبق الراديو الضخم في مرصد أريسيبو بعد انهيار التلسكوب.
تُعرف تشوهات الموجات الراديوية التي كان الفريق مهتمًا بها باسم التلألؤ الحيادي بين النجوم (DISS). يشبه DISS إلى حد ما أنماط الظلال المتموجة التي تظهر في قاع حوض السباحة أثناء مرور الضوء عبر الماء أعلاه.
بدلًا من التموجات في الماء، ينجم DISS عن الجسيمات المشحونة في الوسط بين النجوم التي تخلق تشوهات في إشارات الموجات الراديوية التي تنتقل من النجوم النابضة إلى التلسكوبات الراديوية على الأرض.
من اليسار إلى اليمين: كرة زرقاء متوهجة مرتبة بخطوط خضراء، سحابة دخان بيضاء، خطوط خضراء مشوهة، كرة خضراء/زرقاء
كشف تحقيق الفريق أن النطاق الترددي لإشارات النجم النابض كان أوسع مما تشير إليه النماذج الحالية للكون. وهذا يعني أيضًا أن النماذج الحالية للوسط البينجمي قد تحتاج إلى مراجعة.
ووجد الباحثون أنه عندما تم حساب الهياكل المجرية مثل الأذرع الحلزونية لمجرة درب التبانة، تم شرح بيانات DISS بشكل أفضل. يشير هذا إلى أنه يجب مواجهة التحديات في نمذجة بنية مجرتنا من أجل تحديث نماذج بنية المجرة باستمرار.
شبكة خضراء مشوهة في وسطها كرة خضراء/زرقاء
إن فهم كيفية عمل الإشارات الصادرة عن النجوم النابضة أمر مهم للعلماء، لأنه عند النظر إليها في صفائف كبيرة، يمكن استخدام الإشارات الدورية فائقة الدقة الصادرة عن النجوم النابضة كآلية توقيت.
يستخدم علماء الفلك “مصفوفات توقيت النجم النابض” لقياس التشوهات الصغيرة في المكان والزمان الناجمة عن مرور موجات الجاذبية. أحد الأمثلة الحديثة هو استخدام مصفوفة NANOGrav النابضة للكشف عن الإشارة الخافتة من خلفية موجة الجاذبية.
يُعتقد أن هذا الطنين الخلفي لموجات الجاذبية هو نتيجة لثقوب سوداء ثنائية هائلة الحجم وعمليات اندماج في الكون المبكر جدًا. إن الفهم الأفضل لـ DISS يمكن أن يساعد في تحسين اكتشاف موجات الجاذبية من خلال مشاريع مثل NANOGrav.
قصص ذات صلة:
– يواجه التلسكوبان الفضائيان هابل وشاندرا التابعان لناسا تخفيضات محتملة في الميزانية: تقرير
– قد يفسر نوع جديد من النجوم النابضة كيفية تطور أنظمة “الأرملة السوداء” الغامضة
– استمع إلى أغنية النجم النابض “الأرملة السوداء” وهي تدمر رفيقك
وقال شيخ في بيان: “يوضح هذا العمل قيمة مجموعات البيانات الكبيرة المؤرشفة”. “حتى بعد سنوات من انهيار مرصد أريسيبو، تستمر بياناته في الكشف عن معلومات مهمة يمكن أن تعزز فهمنا للمجرة وتعزز قدرتنا على دراسة ظواهر مثل موجات الجاذبية.”
نُشر بحث الفريق في 26 نوفمبر في مجلة الفيزياء الفلكية.