شواهدی از علت “انفجارهای رادیویی سریع”


بیگ بنگ: درخشش پُر نوری که بتازگی از یک ستاره نوترونی مغناطیسی در کهکشانمان شناسایی شد، شاید به آشکار کردن علت «انفجارهای رادیویی سریع» که یکی از بزرگترین رازها در اخترشناسی مدرن هستند، کمک کند.

couldfastradبه گزارش بیگ بنگ، در سال‌های اخیر، رویدادهای اسرارآمیزی به نام «انفجار رادیویی سریع» ستاره‌شناسان را مسحور کرده است. این تکانه‌های رادیویی کوتاه اما فوق‌العاده درخشان، تنها کسری از ثانیه دوام می‌آورند، با این حال در کهکشان‌های دوردست در سرتاسر جهان یافت شده‌اند و اگرچه کشف اولین انفجار رادیویی سریع در سال ۲۰۰۷ تا حدی محققان را شگفت‌زده کرد، در نهایت منجر به نظریه‌های بسیار جالبی در خصوص این سیگنال‌ها شد. البته یک مشکل این است که محققان این رویدادها را تنها در کهکشان‌های دوردست دیده‌اند و این امر مطالعۀ دقیقِ آن‌ها را دشوار می‌سازد.

به نظر می‌رسد که از هفته گذشته این مسئله تغییر کرده است. در روز سه‌شنبه ۹ اردیبهشت سال ۱۳۹۹، دو تلسکوپ رادیویی پالسی شبیه به انفجارهای رادیویی سریع را پیدا کردند که خاستگاهش یک ستاره مغناطیسی واقع در ۳۰۰۰۰ سال نوری دورتر از ما بود که بطور قطع نشان می‌دهد در داخل کهکشان راه شیری جای دارد. تنها چند روز بعد، محققان انفجار دیگری را از شیء نزدیک ِ مشابهی، شناسایی کردند. با شناسایی این رویدادها، دانشمندان خوش‌بین هستند که نمونۀ نزدیکی را از یک منشاء محتملِ انفجارهای رادیویی سریع کشف کرده‌اند.

ساختن یک ستاره مغناطیسی

«ستاره نوترونی» هستۀ متراکم باقی مانده از مرگ ستاره‌ای است که زمانی بزرگ و حجیم بوده است. به دلیل اینکه ستاره‌های نوترونی همجوشی هسته‌ای درونی ندارند، گرانش بی‌بدیلشان باعث رُمبش آنها تا جرمی می‌شود که تنها چند برابر زمانی است که خورشید به اندازه یک توپ نوترونی به عرض ۲۰ کیلومتر فشرده شود. اما گاهی ستاره‌های نوترونی، میدان‌های مغناطیسی عظیم و حیرت‌آوری را به نمایش می‌گذارند که به آنها ستاره‌های مغناطیسی می‌گویند.

میدان مغناطیسی یک ستاره مغناطیسی در حدود صد میلیون برابر قوی‌تر از هر آهنربای ساخت بشر است. این میدان به قدری قوی است که اگر در ۱۰۰۰ کیلومتری یک ستارۀ مغناطیسی باشید به شکل آنی شما را می‌کُشد. اگر به این میدان‌ مغناطیسی فوق ِ قوی نزدیک شوید، الکترون‌ها را از اتم‌های بدنتان بیرون می‌کشد، و اساسا شما را محو می‌کند.

اگرچه خیلی چیزها دربارۀ ستاره‌های مغناطیسی ناشناخته باقی مانده، اما اخترشناسان می‌دانند که این ستاره‌ها گاهی شعله‌های عظیمی را منتشر می‌کنند که انفجارهای نیرومندی از تابش در سرتاسر طیف الکترومغناطیسی هستند. از این رو، محققان معتقدند که “انفجارهای رادیویی سریع” ممکن است به سادگی ستاره‌های مغناطیسی درخشان واقع در کهکشان‌های دوردست باشند، حتی با وجود اینکه پیش از این هیچگاه انفجار رادیویی سریعی را از هیچ یک از ستاره‌های مغناطیسی مجاور شناسایی نکرده بودند.

Magnetarستاره مغناطیسی زبانه‌کش در نزدیکی‌مان

به گفتۀ محققان این انفجار رادیویی ِ جدید، در مسیر یک ستارۀ مغناطیسی درون کهکشان راه شیری‌مان مشاهده شده که SGR 1935+2154 نام دارد و در صورت فلکی روباهک جای گرفته است. هر دو تلسکوپی که در شناسایی اولیه این رویداد دخالت داشتند (آزمایش نقشه‌برداری از طریق غلظت هیدروژن در کانادا که به اختصار چایم نام دارد و بررسی انتشار رادیویی نجومی گذرا ۲ در کالیفرنیا که به اختصار استِر ۲ نام دارد.) برای نظارت بر نواحی عظیمی از آسمان به دنبال انفجارهای رادیویی سریع یا سیگنال‌های رادیویی مشابه طراحی شده‌اند. اولین انفجار رادیویی که تنها ۳۰ میلی‌ثانیه طول کشید، ویژگی‌های شِبه انفجاری بسیاری داشت. همچینین نخستین‌باری بود که این ستاره مغناطیسی در فرکانس‌های رادیویی شناسایی می‌شد.

اگرچه، تفاوتی عمده بین این درخشش و انفجارهای رادیویی دوردست‌تر وجود داشت. اگر این انفجار در فاصلۀ نزدیک‌ترین انفجار سریع رادیویی شناخته شدۀ فراتر از راه شیری روی داده بود تنها ۱.۱۰۰۰ روشنایی‌اش را داشت. (تلسکوپ‌های پرتوی ایکس نیز، شناساییِ “انبوهی از انفجارها” را به صورت همزمان با این انفجار رادیویی گزارش دادند، هرچند حدود صد برابر ضعیف‌تر از یک درخشش عظیم متداول در یک ستارۀ مغناطیسی.) چند روز بعد، رادیو تلسکوپ مدوّر با دهانه پانصد متری(FAST) در چین پالس دیگری را از ستاره مغناطیسی شناسایی کرد که نشان می‌داد در حال وارد شدن به مرحله فعال رادیویی است.

اگرچه بسیار کم نورتر از انفجارهای رادیویی سریع در دوردست است، اما شناسایی انفجارهایی با ویژگی‌های شبیه به انفجارهای رادیویی سریع، اکتشافی شگفت‌آور برای ستاره‌شناسانی است که مدت‌ها از خود می‌پرسیدند، آیا گونه‌های کم نورتر از این انفجارها نزدیک زمین وجود دارند، حتی اگر به ندرت بدرخشند؟

شِری کالکرنی ستاره‌شناس در کَلتِک و مامور تحقیق پروژه در استِر ۲ می‌گوید:« می‌توانیم شدت انفجارهای رادیویی سریع را تصور کنیم که در بازه‌ای از ضریب درخشندگی روی می‌دهند و ما در حال حاضر تنها نورانی‌ترینشان را شناسایی می‌کنیم.» این فرضیه در ادغام با داده‌هایشان، گروه استِر ۲ را به آنجا رساند که تنها در خبرنامه‌شان بگویند:«ما به این نتیجه رسیدیم که ستاره‌های مغناطیسی فعال منشاء انفجارهای رادیویی سریع در فواصل فراکهکشانی هستند.»

گروه رادیو تلسکوپ چایم هنوز به نتیجه‌گیری جامعی دست نیافته، اما با این حال آنها دربارۀ انفجار جدید در نزدیکی‌مان هیجان‌زده هستند. “پال شولز” ستاره‌شناس در دانشگاه تورنتو و نویسنده ارشد در خبرنامه چایم گفت:« این رویدادهای جدید مطمئنا به روشنایی انفجارهای رادیویی سریعی که از دوردست‌ها می‌آیند نیستند، اما قطعا ارتباط اغوا کننده‌ای دارند.»

راه درازی در پیش است

هنوز برای نتیجه‌گیری قطعی در خصوص منشاء این سیگنال‌ها زود است. چون سوالات زیادی برای پاسخگویی وجود دارد. بعنوان مثال، چرا این انفجارهای ضعیف‌تر هر از گاهی روی می‌دهند؟ آیا تابشی هستند و بنابراین تمام تشعشعات در تمام جهات به یک اندازه نورانی هستند؟ آیا آنها با شدت‌های مختلفی در طیف انفجارهای رادیویی سریع جای می‌گیرند یا اینکه پدیده‌ای کاملا جدید هستند؟ و همچنین داده‌های پرتو ایکس چه ارتباطی با آنها دارند؟

اینها سوالاتی هستند که به درک و تحلیل این سیگنال‌ها کمک شایانی می‌کنند. اما محققان از دانستن اینکه جدیدترین انفجار رادیویی در نهایت می‌تواند منشاء این سیگنال‌ها را شناسایی کند، هیجان‌زده‌ هستند. البته تا زمانی که پاسخ را بیابیم، باید به جستجوی آسمان برای انفجارهای رادیویی دور و نزدیک ادامه داد.

ترجمه: حسین طریقی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: astronomy.com

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *