الاندفاعات الراديوية السريعة ، أو FRBs ، عبارة عن رشقات نارية مكثفة تبلغ مللي ثانية واحدة من موجات الراديو مجهولة المصدر. تم اكتشاف أول FRB في عام 2007 ، ومنذ ذلك الحين تم اكتشاف المئات من هذه الومضات الكونية السريعة الناشئة من نقاط بعيدة مختلفة عبر الكون.
تصدر العديد من أجهزة FRB موجات راديو فائقة السطوع لا تدوم سوى بضعة أجزاء من الألف من الثانية على الأكثر قبل أن تتلاشى تمامًا ، ومن المعروف أن حوالي 10٪ منها تتكرر ولها أنماط.
هذا التلسكوب ، الذي يعمل منذ عام 2018 ، يراقب السماء باستمرار ، بالإضافة إلى الاندفاعات الراديوية السريعة ، فهو حساس للموجات الراديوية المنبعثة من الهيدروجين البعيد في الكون.
اكتشف علماء الفلك الذين استخدموا CHIME شيئًا في 21 ديسمبر 2019 ، لفت انتباههم على الفور: انفجار لاسلكي سريع كان “غريبًا من نواح كثيرة” ، وفقًا للباحث ما بعد الدكتوراه دانييل ميتشيلي في معهد كافلي للفيزياء الفلكية وأبحاث الفضاء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
استمرت الإشارة ، المسماة FRB 20191221A ، لمدة تصل إلى ثلاث ثوان ، أي حوالي 1000 مرة أطول من الدفقات الراديوية السريعة النموذجية.
كان Michilli يراقب البيانات لأنها جاءت من CHIME عندما حدث الانفجار. الإشارة هي أطول موجة راديو سريعة تدوم طويلاً حتى الآن.
قال ميتشيلي: “كان الأمر غير عادي”. “لم يكن الأمر طويلًا جدًا ، واستمر حوالي ثلاث ثوانٍ ، ولكن كانت هناك قمم دورية كانت دقيقة بشكل ملحوظ ، حيث تنبعث كل جزء من الثانية – الازدهار ، والازدهار ، والازدهار – مثل ضربات القلب. C هي المرة الأولى التي تكون فيها الإشارة نفسها دوري “.
في حين أن FRB 20191221A لم يتكرر بعد ، “تتشكل الإشارة من خلال سلسلة من القمم المتتالية التي وجدناها مفصولة بنحو 0.2 ثانية” ، كما قال في رسالة بالبريد الإلكتروني.
أصل غير معروف
وقال ميتشيلي إن فريق البحث لا يعرف بالضبط المجرة التي نشأ منها الانفجار وحتى المسافة المقدرة بمليار سنة ضوئية “غير مؤكدة بدرجة كبيرة”. في حين أن CHIME مهيأة للبحث عن رشقات من موجات الراديو ، فإنها ليست جيدة في تحديد مواقعها الأصلية.
ومع ذلك ، يتم تطوير CHIME من خلال مشروع حيث ستراقب التلسكوبات الإضافية ، قيد الإنشاء حاليًا ، معًا وتكون قادرة على تثليث الانفجارات الراديوية لمجرات معينة ، على حد قوله.
لكن الإشارة تحمل أدلة على مصدرها وما الذي قد يكون سببها.
قال ميتشيلي: “رصدت CHIME الآن العديد من FRBs بخصائص مختلفة”. “لقد رأينا البعض يعيش داخل غيوم شديدة الاضطراب ، بينما يبدو أن البعض الآخر في بيئات نظيفة. من خصائص هذه الإشارة الجديدة ، يمكننا القول أنه حول هذا المصدر ، هناك سحابة بلازما يجب أن تكون مضطربة للغاية.”
عندما حلل الباحثون FRB 20191221A ، كانت الإشارة مشابهة للانبعاثات المنبعثة من نوعين مختلفين من النجوم النيوترونية ، أو البقايا الكثيفة بعد موت نجم عملاق ، يُطلق عليه النجوم النابضة الراديوية والمغناطيسية.
النجوم المغناطيسية هي نجوم نيوترونية ذات مجالات مغناطيسية قوية بشكل لا يصدق ، بينما تبعث النجوم النابضة الراديوية موجات راديو تبدو وكأنها تنبض مع دوران النجم النيوتروني. يخلق الجسمان النجميان إشارة مشابهة للشعاع الوامض للمنارة.
يبدو أن الاندفاع السريع للراديو أكثر سطوعًا بمليون مرة من عمليات البث هذه. وقال ميتشيلي: “نعتقد أن هذه الإشارة الجديدة يمكن أن تكون نجمًا مغناطيسيًا أو نجمًا نابضًا على المنشطات”.
سيستمر فريق البحث في استخدام CHIME لمراقبة السماء للحصول على المزيد من الإشارات من هذا الاندفاع الراديوي ، بالإضافة إلى إشارات أخرى ذات إشارة دورية مماثلة. يمكن استخدام تردد موجات الراديو وتطورها لمساعدة علماء الفلك في معرفة المزيد عن معدل توسع الكون.
وقال ميتشيلي: “هذا الاكتشاف يثير التساؤل عما يمكن أن يسبب هذه الإشارة المتطرفة التي لم نشهدها من قبل ، وكيف يمكننا استخدام هذه الإشارة لدراسة الكون”. “تعد التلسكوبات المستقبلية باكتشاف الآلاف من FRBs شهريًا ، وبحلول ذلك الوقت قد نجد المزيد من هذه الإشارات الدورية.”
