مصدر غامض في أعماق الفضاء يولد “انفجارات سريعة” في 47 يوما فقط
أدى مصدر لإشارات الراديو القوية من الفضاء البعيد إلى تعميق لغز الانفجارات الراديوية السريعة.
وأحصى تحليل البيانات التي جمعت على مصدر الاندفاع الراديوي السريع FRB121102 في عام 2019، أن 1652 إشارة أطلقت في غضون 47 يوما فقط.
ومن خلال إعداد سجل لأكبر نشاط يظهره مصدر اندفاع راديوي سريع حتى الآن، توفر الملاحظات تفاصيل كافية لإجراء بحث شامل عن دورية – فترات زمنية منتظمة بين رشقات نارية متشابهة.
ولم يُعثر على أي علامة على الدورية، والتي، كما يقول الباحثون، تشكل تحديات كبيرة لتضييق المصدر إلى جسم مضغوط دوار، مثل نجم ميت مغناطيسي عالي، أو نجم مغناطيسي.
ويشير هذا بقوة إلى أنه قد يكون هناك أكثر من آلية تنتج هذه الدفقات القوية من الإشعاع، وأن أمامنا طريق طويل لنقطعه قبل اكتشاف كل شيء.
ومنذ اكتشافها في عام 2007، حيرت العلماء الفلكيون عن طريق الاندفاعات الراديوية السريعة. وكما يوحي الاسم، فهي عبارة عن اندفاعات من الضوء في الطيف الراديوي تتوهج بسرعة كبيرة، في غضون بضعة أجزاء من الألف من الثانية.
ومن بين تلك التي يمكننا تتبعها إلى مصدر، معظمها لها أصول في المجرات التي تبعد ملايين إلى مليارات السنين الضوئية، لكنها قوية بشكل لا يصدق؛ في غضون تلك الأجزاء من الألف من الثانية، يمكن للانفجار الراديوي السريع أن يفرغ قدرا من الطاقة مثل مئات الملايين من الشمس.
وفي معظم الأوقات، تندلع مصادر الاندفاع الراديوي السريع مرة واحدة، ثم نميل إلى عدم سماعها مرة أخرى، ما يجعل من المستحيل التنبؤ بها ويصعب تتبعها. ولا نعرف ما الذي يسببها، على الرغم من أن الاكتشاف الأخير هنا في مجرتنا يشير بقوة إلى نوع من النجوم النيوترونية تسمى النجوم المغناطيسية.
ولكن، اكتشف تكرار عدد قليل من مصادر الاندفاع الراديوي السريع، وقد تكون هذه أحد المفاتيح التي تساعد على الأقل جزئيا في حل اللغز.
ومن بينها، أولها وأكثرها غزارة هو FRB 121102. وسمح تكرارها لعلماء الفلك بتتبعها إلى مجرة قزمة على بعد 3 مليارات سنة ضوئية. إنها ليست نشطة بشكل لا يصدق فحسب، بل نشاطها يحدث في دورة – 90 يوما من النشاط، ثم 67 يوما من الصمت.
ويعني هذا النشاط الغزير أننا تمكنا من التقاط FRB 121102 في الفعل كثيرا، لكن الاكتشافات التي أجريت باستخدام التلسكوب الراديوي الكروي ذي الفتحة البالغ ارتفاعها خمسمائة متر (FAST)، أدى إلى تفجيرها جميعا.
وخلال مرحلة تشغيل التلسكوب، بين 29 أغسطس و29 أكتوبر 2019، التقط 1652 دفعة فردية من الجسم مفرط النشاط، على مدار 59.5 ساعة.
وكان معدل الذروة 122 دفعة على مدار ساعة واحدة – وهو أعلى مستوى من النشاط رأيناه على الإطلاق في مصدر انفجار لاسلكي سريع.
وسمح هذا الكم الهائل من الاكتشافات بإجراء تحليل إحصائي لنشاط المصدر. ووجد الباحثون أن الدفقات يمكن تصنيفها إلى نوعين مختلفين، مع طاقة أعلى ورشقات طاقة أقل تظهر خصائص مختلفة بوضوح، مع رشقات نارية أضعف أكثر عشوائية في الطبيعة.
وسمحت البيانات أيضا بالبحث عن الدورية في رشقات نارية بين 1 مللي ثانية و1000 ثانية. وبالنظر إلى أن النجوم المغناطيسية لها معدلات دوران خلال هذا الإطار الزمني، إذا كانت الانفجارات ناتجة عن آلية على سطح النجم، فيجب أن تظهر بشكل دوري – فكر في منارة دوارة.
ومع ذلك، لم يعثر على أي شيء من هذا القبيل في البيانات. وهذا يعني أن النجوم المغناطيسية قد لا تكون المصدر الوحيد للدفقات الراديوية السريعة.
ولكن علماء الفلك يشكون بالفعل بهذا القدر؛ هناك تباين كبير في نمط الاندفاع والقوة والمدة والتكرار والاستقطاب (ما يعني أنه يمكن أن تنبعث من أنواع مختلفة جدا من البيئات) بين المصادر.
