رصد 25 إشارة غامضة في الفضاء تتكرر باستمرار

يعد التدفق الراديوي السريع (FRB) أحد أقوى الظواهر الفلكية وأكثرها غموضا في المجتمع العلمي حتى اليوم.

وتتكون هذه الأحداث العابرة من انفجارات نارية تنتج طاقة في جزء من الثانية أكثر مما تفعل الشمس في ثلاثة أيام.

Astronomers in the Canadian-led CHIME/FRB Collaboration have doubled the number of known repeating sources of mysterious flashes of radio waves, known as fast radio bursts (FRBs). Among them are astronomers from @UofT. Through the discovery of 25 new repeating sources, the team… pic.twitter.com/shJc3KZ48B

— Dunlap Institute (@DunlapInstitute) April 26, 2023

وباستخدام نوع جديد من الخوارزمية، وجد علماء الفلك دليلا على 25 تدفقا راديويا سريعا متكررا جديدا منبثقا من المجرات البعيدة خارج درب التبانة.

وهذه التدفقات قوية جدا لدرجة أنها يمكن أن تتفوق على المجرة بأكملها التي تخرج منها. ولكن على الرغم من هذه القوة المذهلة، فإن أصول التدفق الراديوي السريع (FRB) ما تزال غامضة.

وفي الدراسة الجديدة، وجد فريق بقيادة علماء الفلك من التجربة الكندية لرسم خرائط كثافة الهيدروجين (CHIME) / FRB Collaboration وهو تلسكوب راديوي من الجيل التالي يقع في مرصد دومينيون للفيزياء الفلكية الراديوية (DRAO) في كولومبيا البريطانية في كندا، بالتعاون مع جامعة تورنتو، التدفقات الراديوية السريعة الـ25 المتكررة، وبذلك، وصل المجموع المعروف إلى 50.

وهذا يمكن أن يقود العلماء إلى اكتشاف ما يسبب هذه الانفجارات ويقترح أيضا أن العديد من التدفقات الراديوية السريعة يمكن أن تتكرر في النهاية أكثر مما كان يعتقد سابقا، كما قال أعضاء الفريق.

واكتشف علماء الفلك العديد من التدفقات الراديوية السريعة على مدار العقد الماضي، لكن الغالبية العظمى منها كانت غير متكررة ولم يُنظر إليها إلا على أنها "تنفجر" مرة واحدة.

وشوهد جزء صغير فقط يتكرر. فدفع هذا علماء الفلك إلى التساؤل عما إذا كانت التدفقات الراديوية السريعة المتكررة وغير المتكررة تأتي من نفس المصادر.

وحقيقة أن هاتين المجموعتين من التدفقات الراديوية السريعة يبدو أن لهما خصائص مختلفة - بما في ذلك مدة استمرارهما ونطاق الترددات التي تظهر عبرهما - تشير أيضا إلى أصولهما المتنوعة.

والمفتاح لتأكيد هذا هو اكتشاف المزيد من التدفقات الراديوية السريعة المتكررة، التي قام بها الفريق المشارك في هذه الدراسة من خلال تطوير مجموعة جديدة من الأدوات الإحصائية بتمشيط البيانات، لتحليل كل تدفق راديوي سريع متكرر، بما في ذلك تلك التي ليست واضحة على الفور.

وقال عضو فريق الدراسة زيغي بلونيس، زميل ما بعد الدكتوراه في معهد دنلاب لعلم الفلك والفيزياء الفلكية بجامعة تورنتو، في بيان: "يمكننا الآن أن نحسب بدقة احتمال أن تكون دفقتان أو أكثر قادمة من مواقع متشابهة ليست مجرد مصادفة. كانت هذه الأدوات الجديدة ضرورية لهذه الدراسة، وستكون مفيدة جدا أيضا لأبحاث مماثلة في المستقبل".

ومن بين أحد الجوانب المدهشة للدراسة الجديدة هو اكتشاف أن العديد من التدفقات الراديوية السريعة المتكررة غير نشطة، وتنتج أقل من دفعة واحدة في الأسبوع خلال وقت مراقبة CHIME.

ويعتقد بلونيس أن هذا قد يكون بسبب أن التدفقات الراديوية السريعة لم يتم ملاحظتها بعد لفترة كافية لرصد دفقة ثانية.

ويعد تكرار التدفقات الراديوية السريعة مفيدا للغاية لعلماء الفلك حيث يقدمون الفرصة لمراقبة نفس مصادر التدفقات الراديوية السريعة باستخدام تلسكوبات أخرى غير تلك التي شاهدتها في البداية، ما يسمح بمشاهدة هذه الأحداث الغامضة بتفاصيل أدق.

وقال عضو فريق الدراسة أديزي إيبيك، من جامعة تورنتو: "من المثير أن ترى CHIME / FRB ومضات متعددة من نفس المواقع، لأن هذا يسمح بالتحقيق التفصيلي في طبيعتها. لقد تمكنا من التركيز على بعض هذه المصادر المتكررة وحددنا بالفعل مجرات مرتبطة محتملة لاثنين منها".

ويمكن أن يكون لنتائج الفريق أيضا آثار تتجاوز المساعدة على تضييق نطاق البحث عن أصول التدفقات الراديوية السريعة.

وأشار بلونيس: "من المحتمل أن تكون التدفقات الراديوية السريعة ناتجة عن بقايا موت النجوم المتفجرة. ومن خلال دراسة مصادر التدفقات الراديوية السريعة المتكررة بالتفصيل، يمكننا دراسة البيئات التي تحدث فيها هذه الانفجارات وفهم المراحل النهائية من حياة النجم بشكل أفضل. ويمكننا أيضا معرفة المزيد عن المواد التي يتم طردها قبل وأثناء زوال النجم، والتي يتم إرجاعها بعد ذلك إلى المجرات التي تعيش فيها التدفقات الراديوية السريعة".

نُشرت الدراسة الجديدة في 26 أبريل في مجلة The Astrophysical Journal.