ناسا منشأ ۵ فوران رادیویی سریع را شناسایی کرد

دانشمندان ناسا با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل موفق شدند منشأ ۵ فوران رادیویی سریع را که به زمین رسیده، در بازوهای کهکشان‌هایی مانند کهکشان راه شیری شناسایی کنند.

در پهنه‌ی کیهان رازهای بسیاری وجود دارد اما یکی از مهم‌ترین آن‌ها که چندین سال است توجه دانشمندان را به خود جلب کرده، «فوران رادیویی سریع» (Fast Radio Burst) است. از زمان کشف نخستین FRB در اوایل دهه‌ی ۲۰۰۰ میلادی (دهه‌ی ۸۰ خورشیدی) دانشمندان کوشیده‌اند منبع این سیگنال‌های الکترومغناطیسی بسیار قدرتمند را شناسایی کنند.

تجزیه‌وتحلیل جدید ناسا منشأ چندین FRB را تا کهکشان‌های مبدأ ردیابی کرده است. موضوعی که می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا بازه‌ی کوچکتری برای علت احتمالی این پدیده‌ی عجیب درنظر بگیرند.

نخستین فوران رادیویی سریع (FRB) در سال ۲۰۰۱ میلادی از زمین عبور کرد، اما دانشمندان تا زمان بررسی‌های بعدی در سال ۲۰۰۷ متوجه این داده‌ها نشده بودند. این داده‌ها حاکی از پالس‌هایی رادیویی بود که به اندازه‌ی فعالیت خورشید در طول یک سال انرژی آزاد می‌کنند اما تنها در چند میلی‌ثانیه قابل ردیابی هستند.

این ویژگی، مطالعه‌ی آن‌ها را بسیار دشوار می‌کند و تا همین اواخر حتی از وجود فوران‌های رادیویی سریع تکرارشونده اطلاعی در دست نبود. اما کشف فوران‌هایی که در چرخه‌ای مانند FRB 121102 روی داده‌اند، به ستاره‌شناسان کمک کرده تا نظریه‌های دقیق‌تری درباره‌ی علت این پدیده طرح کنند.

• اطلاعاتی از کشف اولین فوران رادیویی سریع تکرارشونده و منظم

اکنون با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل، منجمان توانستند ۵ فوران رادیویی سریع رسیده به زمین را در کهکشان‌های اصلی خود ردیابی کنند که همه‌ی آن‌ها میلیاردها سال نوری با ما فاصله دارند. اگرچه نمی‌توان مکان دقیق فوران را در این کهکشان‌های دوردست شناسایی کرد، اما داشتن موقعیت کلی فوران، می‌تواند به بهتر شدن تخمین‌ها درباره‌ی علت این پدیده کمک بسیاری کند.

منشأ ۴ فوران رادیویی سریع در کهکشان‌های مارپیچی مانند راه شیری
بالا راست (FRB 191001)، بالا چپ (FRB 190714)، پایین راست (FRB 190608)، پایین چپ (FRB 180924)
Credit: Science: NASA, ESA, Alexandra Mannings (UC Santa Cruz), Wen-fai Fong (Northwestern)
Image Processing: Alyssa Pagan (STScI)

طبق این پژوهش که در نشریه‌ی «استروفیزیکیال ژورنال» (The Astrophysical Journal) منتشر شده، هر پنج FRB از بازوهای مارپیچی کهکشان‌ها به زمین رسیده‌اند. این مشاهدات با استفاده دوربین میدان باز ۳ (Wide Field Camera 3) هابل در طیف فرابنفش و نزدیک فروسرخ انجام شده است.

طیف فرابنفش برای ردیابی درخشش ستاره‌های جوان در بازوهای مارپیچی ایدئال است و طیف فروسرخ به محاسبه‌ی جرم کهکشان‌ها کمک می‌کند. کهکشان‌های مبدأ مشخص شده در این مطالعه، مانند کهکشان راه شیری هستند و شناسایی محل این پدیده در بازوهای مارپیچی، نشان می‌دهد که این فوران‌های رادیویی سریع احتمالا با جوان‌ترین و درخشان‌ترین ستاره‌ها وقتی که به ابرنواختر تبدیل می‌شوند، مرتبط نیستند.

ادغام ستاره‌های نوترونی یکی دیگر از دلایل احتمالی برای فوران‌های رادیویی سریع است اما از سوی دیگر ادغام این پوسته‌های ستاره‌ای مرده، میلیاردها سال طول می‌کشد و این حوادث در بیرون از محدوده‌ی بازوی مارپیچی کهکشان روی می‌دهد.

یک فرضیه وجود دارد که توسط تحقیقات جدید هابل پیش‌بینی می‌شود: «مگنتار» (Magnetar) که نوعی از ستاره‌های نوترونی با میدان مغناطیسی بسیار قدرتمند است. این ستاره‌های نوترونی میدان‌های مغناطیسی بسیار قدرتمندی به بزرگی تقریبا یک تریلیون برابر قوی‌تر از میدان مغناطیسی زمین دارند.

این تیم پژوهشی معتقد است که فوران‌های رادیویی سریع ممکن است هنگامی روی دهند که مگنتارهای جوان رویدادهای پرانرژی سطحی را تجربه می‌کنند که منجر به شعله‌های الکترومغناطیسی می‌شود. اگرچه این نتایج شگفت‌انگیز است اما هنوز پاسخ این معماهای کیهانی را به‌طور کامل روشن نمی‌کند و باید منتظر داده‌های بیشتری از تلسکوپ‌های آینده مانند جیمز وب بود.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از یک مگنتار به عنوان عامل احتمالی فوران رادیویی سریع

Credit: NASA / Swift / Aurore Simonnet, Sonoma State University

منبع: Extreame Tech