الظواهر النشطة المعروفة باسم انفجارات راديو سريعة (FRBs) هي واحدة من أعظم الألغاز الكونية اليوم. يمكن رؤية ومضات الضوء الغامضة في جزء الموجة الراديوية من الطيف وعادة ما تستمر لبضعة أجزاء من الثانية قبل أن تتلاشى إلى الأبد. منذ أن لوحظ أول FRB في عام 2007 ، تطلع علماء الفلك إلى اليوم الذي ستتمكن فيه الأجهزة ذات الحساسية الكافية من اكتشافها بانتظام.
لقد حان ذلك اليوم مع الانتهاء من تلسكوب لاسلكي سريع بطول 500 متر (الملقب. Tianyan ، 'عين السماء'). منذ أن بدأ عملياته ، وسع هذا المرصد إلى حد كبير عدد FRBs المكتشفة. في الواقع ، وفقًا لبحث أجراه المراصد الفلكية الوطنية التابعة للأكاديمية الصينية للعلوم (NAO / CAS) ، كشف المرصد ما مجموعه 1،652 رشقة نارية مستقلة من مصدر واحد في 47 يومًا.
البحث الذي ظهر مؤخرًا في المجلة علم ، من قبل باحثين من المسح السريع لعلم الفلك الراديوي التعاوني مشروع (كرافتس). يشمل CRAFTS باحثين من مركز كورنيل للفيزياء الفلكية وعلوم الكواكب ، ال معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي ، ال منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية (CSIRO) والعديد من الجامعات في الصين وأستراليا والولايات المتحدة.
لكسر هذه الظاهرة ، فإن FBRs نشطة للغاية ، وتنتج ما يعادل عام من إنتاج الطاقة الشمسية في مساحة ملي ثانية. في حالات نادرة ، وجد علماء الفلك رشقات نارية متكررة في الطبيعة ، مما سمح لهم بإجراء دراسات متابعة. في حين أن أصل هذه الدفقات لا يزال مجهولاً ، فإن التفسيرات المحتملة تتراوح من النجوم النيوترونية شديدة الممغنطة والثقوب السوداء إلى الأوتار الكونية المتبقية من الانفجار العظيم وحتى عمليات الإرسال الفضائي!
هذا التفسير الغريب جذاب بشكل خاص عندما يتعلق الأمر بتكرار FRBs ، حيث أن التكرار يفسح المجال لتفسيرات مصطنعة. يتضمن ذلك الإشارة المعينة FRB 121102 ، والتي تم اكتشافها في الأصل في عام 2012 وهي أول مكرر معروف وأول FRB مترجم جيدًا. لم يتم تتبع هذه الإشارة إلى مجرة قزمة على بعد 3 مليارات سنة ضوئية فحسب ، بل إنها تنفجر بشكل متكرر على فترات منتظمة إلى حد ما.
حددت الملاحظات السابقة أنه يتكرر في دورة مدتها 157 يومًا تتكون من مرحلة غير نشطة مدتها 67 يومًا ، تليها فترة 90 يومًا حيث تنبعث منها بشكل متكرر مشاعل راديوية مكثفة. في السنوات الأخيرة ، قامت Pei Wang والعديد من المؤسسات المشاركة في مشروع التلسكوب FAST بمراقبة FRB 121102 وسجلت عدة رشقات نارية متكررة - واحدة تتكون من 20 نبضة في يوم واحد والأخرى حيث لوحظت 12 رشقة في ساعتين.
من هؤلاء ، تمكن وانج وزملاؤه من تحسين تقديرات دورة FRB 121102 ، والتي يضعونها الآن عند 156.1 يومًا. ولكن عندما قاموا بفحص البيانات الخلفية التي حصلت عليها FAST أثناء مرحلة التشغيل ، لاحظوا أن FRB 121102 شهد فترة نشاط نشطة بالفعل. خلال الأشهر الثلاثة التي تبدأ من 29 أغسطسذحتى 29 أكتوبرذ، 2019 ، اكتشف FAST ما لا يقل عن 1652 رشقة نارية مستقلة في 59.5 ساعة تمتد 47 يومًا.
تلسكوب جرين بانك يراقب المجرة بحثًا عن انفجارات راديو سريعة (FRBs). الائتمان: جامعة كاليفورنيا في بيركلي
بينما تباين معدل النبضات الراديوية طوال هذا الوقت ، حدث 122 رشقة خلال ساعة الذروة - أعلى معدل حدث لوحظ من FRB على الإطلاق. بناءً على الدفقات المكتشفة ، قرر الباحثون أن لديهم ذروة مكافئة للطاقة تبلغ 480 نونليون (4.8 × 1037) ergs عند 1.25 جيجا هرتز ، والتي تحتها يُمنع الكشف عن الرشقات. كما قال الدكتور وانغ في أ غرفة أخبار CAS إفراج:
'تضيف الطاقة الإجمالية لمجموعة الدفقات هذه بالفعل ما يصل إلى 3.8٪ مما هو متاح من نجم مغناطيسي ولم يتم العثور على دورية بين 1 مللي ثانية و 1000 ثانية ، وكلاهما يقيد بشدة احتمال أن يأتي FRB 121102 من جسم مضغوط معزول. '
لقد قرروا أيضًا أن توزيع طاقة الرشقات هو ثنائي بطبيعته ، مما يعني أنه يتم توزيعها بإحدى طريقتين ، اعتمادًا على مستوى الطاقة. بمعنى آخر ، وجدوا أن نبضات FRB الأضعف تكون عشوائية بينما النبضات القوية تحدث بتماسك أكبر. علاوة على ذلك ، سمحت هذه النتائج الأخيرة أيضًا للفريق بالتحقيق في نطاق الأسباب النظرية وتضييقها.
أولاً ، عدم وجود دورية (أو شبه دورية) لهذا FRB المتكرر يتحدى فكرة أنه ناتج عن جسم مضغوط دوار واحد (يُعرف أيضًا باسم ثقب أسود أو نجم نيوتروني). ثانيًا ، معدل الاندفاع المرتفع لا يفضل الآليات عالية الطاقة أو المفتعلة ، مما يلقي بظلال من الشك على نظريات الوكالة الأجنبية. لكن الأهم من ذلك كله ، وجدوا أن الإيقاع العالي لهذه الدفقات (حيث يحدث الكثير منها على مدى ساعة) سيسهل الدراسات الإحصائية المستقبلية.
انطباع الفنان عن Lorimer Burst الذي لاحظه مرصد Arecibo الراديوي. الائتمان وحقوق النشر: دانييل فوتسيلار
في الأساس ، يتوقعون أن يتمكن علماء الفلك من إجراء تحقيقات في الطبيعة الدورية لهذه الدفقات ، مع عمليات بحث تستغرق ما بين 1 مللي ثانية و 1000 ثانية. علاوة على ذلك ، فإنهم يتوقعون أن يلعب تلسكوب FAST دورًا حيويًا. قال البروفيسور لي: 'كأكبر هوائي في العالم ، أثبتت حساسية FAST أنها تساعد على الكشف عن تعقيدات العابرين الكونية ، بما في ذلك FRBs'.
في أحدث الأخبار ، أبلغ مشروع CRAFTS عن اكتشاف ستة FRBs جديدة ، بما في ذلك مكرر مشابه لـ FRB 121102. هذه وغيرها من مصادر الراديو مفهرسة على موقع الحرف .
قراءة متعمقة: الأكاديمية الصينية للعلوم و طبيعة سجية
