معظم انفجارات الراديو السريعة تومض مرة واحدة فقط،
مصر:إيهاب محمد زايد
تستمر رشقات الراديو السريعة، التي نادرًا ما تُرى وساطعة بشكل غير عادي، في إطلاق إشارات غامضة لا يمكن تفسيرها من خلال النظريات الموجودة، مما يرسل علماء الفيزياء الفلكية في اتجاهات جديدة أثناء بحثهم عن مصادرها.
بعضها يومض أكثر من مرة، مما يجذب الباحثين إلى إجراء تحقيقات متكررة. لم يتم سماع معظمهم مرة أخرى. إن إلقاء نظرة جديدة على تلك العجائب التي حققت نجاحًا واحدًا يدفع علماء الفيزياء الفلكية إلى إعادة التفكير مرة أخرى في ماهيتها ومن أين أتت.
تأتي الشريحة الجديدة من البيانات من تجربة رسم خرائط كثافة الهيدروجين الكندية (CHIME)، وهو تلسكوب راديوي يقوم بمسح مساحات كبيرة من السماء بدلاً من تقييد تركيزه على بقع صغيرة بالقرب من رشقات الراديو السريعة المكتشفة مسبقًا (FRBs).
في عام 2020، اكتشف CHIME أول FRB معروف بتكراره بطريقة مميزة وقابلة للتكرار، في حلقة مدتها 16 يومًا. اليوم، 3% فقط من الدفقات الراديوية السريعة المعروفة تبعث ومضات أكثر من مرة، ومعظمها ينبعث منها ومضات نشطة بأنماط غير منتظمة وغير متوقعة.
إن الغالبية العظمى من أكثر من 1000 من الدفقات الراديوية السريعة المفهرسة حتى الآن هي غير مكررة: انفجارات منفردة من موجات الراديو تبلغ مدتها ملي ثانية فقط، والتي تعادل قوتها مئات الملايين من الشموس.
إن العثور على اختلافات بين هذين النوعين من الانفجارات يمكن أن يشير إلى قصة أصل مشترك.
يقول أيوش باندي، طالب دراسات عليا في الفيزياء الفلكية بجامعة تورنتو والذي قاد الدراسة الجديدة: “كانت هذه هي النظرة الأولى إلى الـ 97% الأخرى”.
نظر باندي وزملاؤه إلى أنماط انفجارات الدفقات الراديوية السريعة، وتحديدًا اتجاهات الموجات فيما يشار إليه باستقطابها.
من بين 128 FRBs غير المتكررة التي تمت دراستها، تم جمع معلومات الاستقطاب في 118 منها. ومن بين هؤلاء، استوفت 89 منها معايير اعتبارها مستقطبة، مما أدى إلى مضاعفة العدد الإجمالي لمصادر FRB المعروفة ذات خصائص الاستقطاب المعروفة ثلاث مرات.
يقول باندي إن مقارنة هذه النتائج بالدراسات التي فحصت الاستقطاب في الدفقات الراديوية السريعة المتكررة دفعت الفريق إلى “إعادة النظر في ماهية الدفقات الراديوية السريعة التي نعتقد أنها هي ومعرفة كيف يمكن أن تكون الدفقات الراديوية السريعة المتكررة وغير المتكررة مختلفة”.
يُعتقد أن التقاط أشعة الضوء المستقطب مباشرة من المصدر يشير إلى وجود مجالات مغناطيسية قوية للغاية.
من ناحية أخرى، تشير الأدلة المستمدة من تكرار الدفقات الراديوية السريعة إلى أن نقص الاستقطاب قد يرتبط بتشتت الانبعاثات أثناء انفجارها عبر المواد المحيطة بالمصدر.
يشرح باندي: “هذه طريقة جديدة لتحليل البيانات المتوفرة لدينا حول الدفقات الراديوية السريعة. فبدلاً من مجرد النظر إلى مدى سطوع شيء ما، فإننا ننظر أيضًا إلى زاوية الموجات الكهرومغناطيسية المهتزة للضوء”.
“إنه يوفر لك معلومات إضافية حول كيفية ومكان إنتاج هذا الضوء، وما مر به في رحلته إلينا عبر ملايين السنين الضوئية.”
تشير النتائج إلى أن هذه العينة من الدفقات الراديوية السريعة غير المتكررة تختلف تمامًا عن الدفقات الراديوية السريعة المتكررة، وربما نشأت في بيئة أقل تطرفًا مع معدل انفجار أقل. ويعتقد الباحثون أيضًا أن سبب الاستقطاب الناتج عن الدفقات الراديوية غير المتكررة هو “جوهري على الأرجح” لكيفية توليد هذه الدفقات القصيرة والمسببة للعمى من موجات الراديو، وهو يختلف عن أي سبب آخر يسبب التشتت حول المكررات الغزيرة.
تم اكتشافها لأول مرة في عام 2007، وهذه ليست المرة الأولى التي تدفع فيها الإشارات المفاجئة علماء الفيزياء الفلكية إلى إعادة التفكير في فهمهم للتدفقات الراديوية السريعة، بما في ذلك كيفية ومكان تشكلها.
في شهر يناير، قام الباحثون بتتبع أصل أقوى الدفقات الراديوية السريعة (FRB) والأبعد على الإطلاق للوصول بنا إلى مجموعة متماسكة مكونة من سبع مجرات.
قبل ذلك، كانت النجوم النابضة ونوع من النجوم النيوترونية تسمى النجوم المغناطيسية هي المشتبه بهم الرئيسيين، حيث يُعتقد أن انبعاثاتها تتفاعل مع الرياح الدوامة للبلازما الممغنطة الكثيفة المنبعثة من النجوم القريبة أو الثقوب السوداء.
تتنوع المصادر والترددات والخصائص المشتبه بها للتدفقات الراديوية السريعة المعروفة بشكل كبير لدرجة أن هذه الومضات الغريبة قد أنتجت 48 نظرية منفصلة وعددًا متزايدًا.
حتى لو ظل فهمنا للتدفقات الراديوية السريعة غامضًا بعض الشيء بعد هذه الدراسة الجديدة، فإننا على الأقل نقوم بتوسيع رؤيتنا لها.
وقد نشرت الدراسة في مجلة الفيزياء الفلكية.
