• مازندران، بابل، حدفاصل کارگر و کشوری، مجتمع تجاری غفاری، واحد24
  • پشتیبانی: 09361444655
ستاره‌شناسان نخستین‌بار منشا فوران‌های رادیویی سریع را در راه شیری مشخص کردند

ستاره‌شناسان نخستین‌بار منشا فوران‌های رادیویی سریع را در راه شیری مشخص کردند

در ماه آوریل، گروهی از ستاره‌شناسان، فوران کوتاه و قدرتمندی از امواج رادیویی را از منبعی در فضای بیرونی شناسایی کردند و سپس توانستند جرمی قدرتمند درون کهکشان راه شیری را به‌عنوان منشأ آن تعیین کنند. بدین ترتیب دانشمندان برای نخستین‌بار توانستند مشخص کنند که امواج رادیویی اسرارآمیز از راه شیری سرچشمه می‌گیرند و نزدیک‌ترین پدیده‌ از این نوع محسوب می‌شوند که تاکنون شناسایی کرده‌ایم.

به‌نقل از سه مقاله‌ای که در نشریه‌ی نیچر منتشر شده‌اند، امواج رادیویی قدرتمند که با عنوان «فوران‌های رادیویی سریع» (FRB) شناخته می‌شوند، ظاهرا از یک ستاره‌ی به‌شدت قدرتمند نوترونی منشأ می‌گیرند که در کهکشان پنهان شده است. این نوع ستاره، جرمی فوق‌متراکم است و زمانی تشکیل می‌شود که ستاره‌ای غول‌پیکر و بسیار بزرگ‌تر از خورشید در خود فرومی‌پاشد؛ اما این ستاره‌ی نوترونی از نوع مگنتار به‌شمار می‌آید و از میدان مغناطیسی فوق‌العاده قدرتمندی میزبانی می‌کند که ذخیره‌گاه مقادیر باورنکردنی انرژی با توانایی تغییر شکل اتم‌ها است.

ردیابی منبع فوران رادیویی شناسایی‌شده، لحظه‌ای بزرگ برای ستاره‌شناسانی محسوب می‌شود که مشتاق شناخت منشأ این تابش‌های رادیویی اسرارآمیز هستند. طبق آنچه می‌دانیم، FBR-ها می‌توانند هر ثانیه یک‌بار در آسمان شب ظاهر شوند؛ اما هر مرتبه تنها چند میلی‌ثانیه فوران می‌کنند و از همین‌رو، مشاهده‌ی آن به‌ندرت اتفاق  می‌افتد و تمام فوران‌های شناسایی‌شده نیز ظاهرا از خارج از کهکشان راه شیری و برخی از منابعی با فاصله‌ی میلیاردها سال نوری منشأ گرفته‌اند. چنین مسافتی تعیین دقیق منشأء فوران‌های رادیویی سریع را دشوار می‌کند. کیوشی ماسوئی، استادیار فیزیک در MIT و از پژوهشگرانی که در کشف تازه همکاری کرد، می‌گوید «FBR-ها سیگنال‌های بسیار اسرارآمیزی هستند و ما شناخت چندانی از منبع تولید یا فیزیک پشت آن‌ها نداریم.»

اکنون با کشف جدید، ستاره‌شناسان با منبع بسیار نزدیک‌تری سروکار دارند. مگنتار شناسایی‌شده در فاصله‌ی ۳۰ هزار سال نوری از زمین در محله‌ی کیهانی خودمان واقع شده است و کشف آن به وجود ارتباطی محکم بین مگنتارها و فوران‌های رادیویی سریع اشاره دارد. ماسوئی می‌گوید «این حلقه‌ای گمشده است. اکنون ما فوران رادیویی سریعی را مشاهده کرده‌ایم که از مگنتار منشأ می‌گیرد؛ درنتیجه دست‌کم بخشی از فوران‌های رادیویی سریع مشاهده‌شده در جهان از مگنتارها سرچشمه می‌گیرند.»

دانشمندان از زمان کشف نخستین FRB در سال ۲۰۰۷، درتلاش برای شناسایی منشأ این امواج رادیویی بوده‌اند؛ اما ازآنجاکه FRB-ها بسیار زودگذر هستند، رصد آن‌ها اغلب به ترکیبی از مشاهده در مکان درست و در زمان درست با تجهیزات درست نیاز دارد. ستاره‌شناسان با خوش‌شانسی دریافتند که برخی از فوران‌های رادیویی سریع ظاهرا تکرار می‌شوند و بارها و بارها در بخشی یکسان از آسمان چشمک می‌زنند. این فوران‌های تکرارشونده به دانشمندان کمک کرد کهکشان منشأ امواج رادیویی را پیدا کنند؛ اما همچنان معلوم نبود که دقیقا کدام اجرام درون این کهکشان‌ها منبع تولید FRB هستند.

مقاله‌های مرتبط:

  • کشف سیگنال‌هایی تکرارشونده از اعماق فضا؛ فرازمینی‌ها به ما پیام می‌دهند؟
  • سیگنال اسرارآمیزی از اعماق فضا هر ۱۵۷ روز یک‌بار تکرار می‌شود

کشف اخیر بسیار حیاتی است. دو رصدخانه‌ در آمریکای شمالی (رصدخانه‌ی CHIME در کانادا و STARE2 در ایالات متحده) دریافتند که FBR مورد بحث در بخشی یکسان از آسمان ظاهر می‌شود که همین امر، اعتبار سیگنال را تقویت می‌کرد. این فوران رادیویی سریع به‌شدت واضح نیز است؛ به‌نحوی که به‌نقل از کریستوفر بوشنک، دانش‌آموخته‌ی نجوم از مؤسسه فناوری کالیفرنیا و سرپرست تیم کشف STARE2، گیرنده‌ی معمولی 4G LTE در تلفن همراه نیز می‌توانست آن را دریافت کند.

زمان و مکان ظهور سیگنال با رویداد کیهانی دیگری هم‌راستا شد که درنزدیکی درحال وقوع بود. تنها چند روز پیش از شناسایی FRB، ستاره‌شناسان پی بردند که مگنتاری شناخته‌شده، به‌شدت در آسمان فعال شده است و پرتوهای ایکس و گاما از خود ساطع می‌کند. پس از تجزیه‌وتحلیل داده‌ها از فوران رادیویی سریع، ستاره‌شناسان هردو رصدخانه تأیید کردند که امواج رادیویی با فورانی بزرگ به‌خصوصی از پرتوهای ایکس از آن مگنتار هم‌زمان شده‌اند. این کشف قبلا در اوایل امسال با انتشار گزارش‌های علمی از ارتباط یادشده، در جامعه‌ی نجوم سروصدا کرد؛ اما اکنون یافته‌های پژوهشگران به‌دست دیگر دانشمندان بازبینی و این هفته به‌طور رسمی در نشریه‌ی نیچر منتشر شد.

مگنتارها می‌توانند به‌عنوان منبعی بسیار مناسب برای فوران‌های رادیویی سریع شناخته شوند. دانشمندان از مدت‌ها پیش گمانه‌زنی کرده‌اند که این ستارگان نوترونی مرده ممکن است عامل ایجاد چشمک‌های رادیویی زودگذر باشند؛ زیرا آن‌ها به‌نوعی انباری از انرژی محسوب می‌شوند و مستعد ارسال انواع مختلفی از فوران‌های تابشی در کسری از ثانیه هستند. بوشنک می‌گوید «ازهمین‌رو این کشف تصویری ترسیم می‌کند که برخی و احتمالا (باتوجه‌به وفور این رویدادها در جهان) تمام فوران‌های رادیویی سریع از دیگر کهکشان‌ها از مگنتارها منشأ می‌گیرند.»

ستاره‌شناسان هنوز ادعا نمی‌کنند که راز پشت فوران‌های رادیویی سریع را حل کرده‌اند. آن‌ها به نظارت بر مگنتار هم‌زمان با انتشار پرتوهای ایکس و گاما از ستاره ادامه دادند؛ اما رخدادهای بعدی با هیچ فوران رادیویی سریع چشمگیری مطابقت نداشت. فوران مورد بحث همچنان درمقایسه با دیگر FRB-هایی که تاکنون دیده‌ایم، نسبتا ضعیف است. درواقع این فوران هزار برابر ضعیف‌تر از ضعیف‌ترین فوران رادیویی سریع شناسایی‌شده در خارج از کهکشان راه شیری به‌شمار می‌آید. درنتیجه، سازوکار دخیل در انتشار آن‌ها هنوز به‌طول کامل درک نشده است.

خوشبختانه ستاره‌شناسان سرنخ‌های بسیار خوبی برای بررسی دراختیار دارند. آن‌ها نه‌تنها می‌توانند به مطالعه‌ی مگنتار شناسایی‌شده ادامه دهند، بلکه نزدیک به ۳۰ مگنتار ناشناخته‌ی دیگر وجود دارد که اکنون احتمالا توجه بسیار بیشتری دریافت خواهند کرد. ستاره‌شناسان همچنین ممکن است بر یافتن فوران‌های رادیویی سریع در دیگر کهکشان‌هایی تمرکز کنند که گمان می‌رود میزبان مگنتارها باشند. این مسئله می‌تواند نشان دهد که آیا کشف تازه شاخه‌ای از درختی بزرگ‌ یا قطعه‌ی نهایی پازل FRB-ها است.

مراجع

  • https://www.zoomit.ir/space/364624-fast-radio-bursts-magnetar-neutron-star/