في الآونة الأخيرة، توصل علماء الفلك إلى اكتشاف مذهل: وصلت موجة غامضة وقوية من موجات الراديو إلى الأرض بعد سفرها عبر الفضاء لمدة 8 مليارات سنة. سميت FRB 20220610A، وهي واحدة من أكثر إشارات الراديو البعيدة والحيوية التي تم رصدها على الإطلاق.
إن الاندفاعات الراديوية السريعة (FRBs)، بما في ذلك هذه الموجة على وجه الخصوص، عبارة عن ومضات شديدة للغاية من موجات الراديو لا تدوم سوى بضعة ميلي ثانية، ولكن مصدرها يظل مصدرًا للمكائد والحيرة الكبيرة. ما زلنا لا نعرف ما هو أو من الذي يرسل هذه الدفعات من الطاقة.
إن طبيعة هذه الإشارات تتحدى فهمنا للكون، لأنها قد تنشأ من مناطق بعيدة عن مجرتنا، درب التبانة، مما يشير إلى العمليات والأحداث التي بدأنا للتو في فهمها.
الدكتور ستيوارت رايدر، عالم الفلك المحترم جامعة ماكواري في أستراليا، هو جزء من فريق متخصص من العلماء الذين يعملون بجد لكشف الألغاز المحيطة بهذا اللغز الكوني.
ومن خلال التقنيات المتقدمة والجهود التعاونية، يهدفون إلى فك رموز أصول وآثار هذه الانفجارات الراديوية السريعة، مما قد يفتح رؤى جديدة حول الأعمال الأساسية لكوننا والقوى التي تشكله.
فهم الاندفاعات الراديوية السريعة (FRBs)
الانفجارات الراديوية السريعة، أو FRBs، هي ومضات من موجات الراديو المكثفة التي تدوم بضعة أجزاء من الثانية. تم اكتشافها لأول مرة في عام 2007، وقد أثارت منذ ذلك الحين فضول وانبهار المجتمع العلمي في جميع أنحاء العالم.
على سبيل المثال، أطلقت هذه الدفقات السريعة الأخيرة طاقة تعادل ما تنتجه شمسنا على مدار 30 عامًا، وكل ذلك في أقل من غمضة عين.
ويفترض الباحثون أن هذه الأحداث الكونية يمكن ربطها بالنجوم المغناطيسية، وهي البقايا النشطة للغاية التي خلفتها النجوم المنفجرة.
نشر علماء الفلك نظام الكيلومتر المربع باثفايندر الأسترالي (بسأل) للكشف عن الانفجار ومعرفة مصدره.
“لقد استخدمنا أطباق الأقمار الصناعية الخاصة بـ ASKAP لتحديد مصدر الانفجار بدقة”، يوضح الدكتور رايدر.
الوحي لم يتوقف عند هذا الحد. حدد الفريق أيضًا المجرة المصدر باستخدام المرصد الأوروبي الجنوبي تلسكوب كبير جدااكتشاف أنه أقدم وأبعد من أي مصدر FRB آخر تم العثور عليه حتى الآن.
“وزن” الكون باستخدام الدفقات الراديوية السريعة (FRBs).
صدق أو لا تصدق، هذه الألعاب النارية الكونية سريعة الزوال يمكن أن تساعدنا في “وزن” الكون. هناك فجوة بين كمية المادة الطبيعية التي يمكننا اكتشافها وما يعتقد علماء الكونيات أنه يجب أن يكون موجودًا. هل يمكن أن تكمن الإجابة خارج نطاقنا البصري؟
يوضح البروفيسور ريان شانون: «أكثر من نصف المادة الطبيعية التي ينبغي أن تكون موجودة اليوم مفقودة». وتشير هذه الدراسة إلى أن هذه المادة “المفقودة” يمكن أن تكون مختبئة في المساحات الشاسعة بين المجرات، حيث تكون ساخنة ومنتشرة للغاية بحيث لا يمكن ملاحظتها بالطرق التقليدية.
هذا هو المكان الذي تلعب فيه FRBs. إن قدرتها الفريدة على “اكتشاف” المادة المتأينة في الفضاء شبه الفارغ تسمح للعلماء بقياس المادة بين المجرات.
هذه الطريقة، التي أنشأها عالم الفلك الأسترالي الراحل جان بيير ماكوارت عام 2020، تُعرف الآن باسم علاقة ماكوارت.
ويضيف رايدر: “يؤكد هذا الاكتشاف علاقة ماكوارت، حتى بالنسبة للانفجارات في منتصف الطريق عبر الكون المعروف”.
وسوف تنضم التلسكوبات الجديدة قريبا إلى البحث
تم تتبع ما يقرب من 50 تدفقًا سريعًا من مصدرها، وتم اكتشاف نصفها تقريبًا باستخدام تلسكوب ASKAP.
على الرغم من الأسباب غير المعروفة لهذه الانفجارات الضخمة، هناك شيء واحد مؤكد: وهي أن التدفقات الراديوية السريعة هي أحداث شائعة في الكون ولها إمكانات هائلة لتعزيز فهمنا للكون.
ويقدر البروفيسور شانون أن التلسكوبات الراديوية المستقبلية، قيد الإنشاء حاليًا، سوف تكتشف آلافًا أخرى من الدفقات الراديوية السريعة.
ويقول: “إن التدفقات الراديوية السريعة شائعة وواعدة للغاية”. “يمكننا استخدامها لإنشاء خريطة جديدة لبنية الكون والإجابة على الأسئلة الكبيرة حول علم الكونيات.” »
سر المادة المفقودة
إن الكون هائل، والكثير مما يحيط بنا لا يزال يتركنا في حيرة من أمرنا، ولا سيما التفاوت بين المادة المرئية والمادة النظرية.
تشير هذه “المادة المفقودة” إلى كمية كبيرة يجب أن تكون موجودة وفقًا لنماذجنا الحالية للتطور الكوني ولكن لم تتم رؤيتها.
اتضح أن المادة المرئية، مثل النجوم والكواكب والمجرات، تشكل حوالي 5% فقط من إجمالي كتلة الكون. أما الـ 95% المتبقية فهي عبارة عن مادة مظلمة وطاقة مظلمة، والتي لا يمكننا اكتشافها بشكل مباشر. تثير هذه الفجوة أسئلة كبيرة حول بنية الكون وسلوكه.
ويعتقد الباحثون أن هذه المادة المفقودة يمكن أن توجد في أشكال يصعب اكتشافها، مثل غاز الهيدروجين العائم في الوسط بين المجرات.
بدأت الدراسات الحديثة باستخدام التلسكوبات المتقدمة في الكشف عن هذه السحب المراوغة من الهيدروجين، مما يشير إلى أن جزءًا كبيرًا من مادة الكون قد يكون مختبئًا في هذه الحالة المنتشرة.
إن تحديد ماهية هذه المادة المفقودة ومكان وجودها أمر ضروري للحصول على صورة كاملة للتطور الكوني وتحسين نماذجنا لكيفية عمل الكون.
ولحسن الحظ، فإن اكتشاف التدفقات الراديوية السريعة وقدرتها على اكتشاف المادة المخفية يمكن أن يحدث ثورة في فهمنا للكون. وكما يشير البروفيسور شانون، حتى في الفضاء الفارغ تقريبًا، يمكن للتدفقات الراديوية السريعة “رؤية” الإلكترونات وقياس المادة الموجودة.
مستقبل مثير لأبحاث FRB
مع وصول تلسكوبات راديوية جديدة وأكثر تقدمًا، يبدو مستقبل أبحاث FRB مشرقًا. وكل اكتشاف جديد يجعلنا أقرب إلى كشف أسرار هذه الأحداث الكونية القوية.
إلى جانب رسم خريطة لبنية الكون، يمكن للتدفقات الراديوية السريعة أن ترشدنا نحو أسئلة أساسية حول الأعمال الداخلية للكون، وبالتالي تجعلنا أقرب إلى القوى والأحداث الكونية التي تشكل كوننا.
على الرغم من زيادة معرفتنا، تظل الدفقات الراديوية السريعة واحدة من أعظم أسرار الكون. وبينما يتعمق الباحثون في هذه الومضات الكونية، يصبح هناك شيء واحد واضح: أننا لا نزال نعرف القليل جدًا عن الكون الذي نعيش فيه.
ونشرت الدراسة كاملة في المجلة علوم.
—–
هل تحب ما تقرأ؟ اشترك في النشرة الإخبارية لدينا لتلقي المقالات المثيرة للاهتمام والمحتوى الحصري وآخر التحديثات.
تفضل بزيارتنا على EarthSnap، وهو تطبيق مجاني من Eric Ralls وEarth.com.
—–
