اكتشف تلسكوب واحد مئات الإشارات اللاسلكية الغامضة من الفضاء
في عامه الأول فقط من العمليات ، ضاعف تلسكوب راديو كندي عدد مرات اكتشاف إشارات كونية غريبة تعرف باسم الاندفاعات الراديوية السريعة خارج المجرة أربع مرات.
بين عامي 2018 و 2019 ، اكتشفت التجربة الكندية لرسم خرائط كثافة الهيدروجين (CHIME) 535 إشارة جديدة. سيسمح كتالوج الاندفاع الراديوي السريع الموسع الجديد (FRB) للعلماء بتحليل البيانات الإحصائية بشكل أفضل.
في المقابل ، سيساعدنا هذا على فهم مصدر هذه الانفجارات الغامضة ، واستخدامها كأداة لفهم الكون الأوسع.
قالت عالمة الفيزياء الفلكية كايتلين شين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وشركة CHIME: “قبل CHIME ، كان هناك أقل من 100 مجموعة FRBs المكتشفة ؛ والآن ، بعد عام واحد من المراقبة ، اكتشفنا مئات أخرى”.
“مع كل هذه المصادر ، يمكننا حقًا البدء في الحصول على صورة لما تبدو عليه FRBs ككل ، وما قد تقود الفيزياء الفلكية هذه الأحداث ، وكيف يمكن استخدامها لدراسة الكون في المستقبل.”
انفجارات الراديو السريعة مذهلة. إنها انفجارات من الضوء في أطوال موجات الراديو (في الغالب) من ملايين السنين الضوئية التي تدوم فقط أجزاء من الثانية – قوية جدًا لدرجة أنها تطلق ، في ذلك الوقت ، ما يصل إلى 500 مليون شمس.
تم اكتشاف أول واحد في عام 2007 ، وأصبحت FRBs لغزًا منذ ذلك الحين. نظرًا لأنها قصيرة جدًا ولا يمكن التنبؤ بها (في الغالب) ، فمن الصعب حقًا دراستها. ما عليك سوى التحديق في السماء وتأمل أن تنظر في النطاق الصحيح من الأطوال الموجية لالتقاط واحدة.
هذا ما كانت تقوم به CHIME. إنه تلسكوب ثابت يتكون من أربعة هوائيات مكافئة لمجال رؤية واسع للغاية ، محسّن (من بين أشياء أخرى) أطوال موجات FRB. إنه يحدق في السماء فقط ، ويبحث عن إشارات. ينتج عن هذا حوالي 7 تيرابايت من البيانات في الثانية ، والتي تتم معالجتها في الموقع من خلال رابط مخصص قوي.
هذا التحسين هو ما يجعل CHIME مثل هذا الوحش الذي يصطاد FRB. وتؤدي مساهماتها إلى تغيير فهمنا لـ FRBs.
يوضح الكتالوج الجديد أن FRBs موزعة بشكل متساوٍ إلى حد ما عبر السماء بأكملها. يشير هذا إلى أنها موجودة في كل مكان (وآسف لعشاق الأجانب ، تجعل الإشارات أقل احتمالًا أن تكون من التكنولوجيا الفضائية) في الفضاء. في الواقع ، يشير تحليل هذه البيانات إلى أن FRBs ساطعة بدرجة كافية ليتم اكتشافها بواسطة التلسكوبات تحدث بمعدل حوالي 9000 رشقة في اليوم.
قال الفيزيائي كيوشي ماسوي من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “هذا نوع من الأشياء الجميلة في هذا المجال – من الصعب حقًا رؤية FRBs ، لكنها ليست غير شائعة”. “إذا تمكنت عيناك من رؤية ومضات الراديو بالطريقة التي ترى بها ومضات الكاميرا ، فستراها طوال الوقت إذا نظرت إلى الأعلى.”
تؤكد البيانات أيضًا بعض الملاحظات السابقة الأخرى حول FRBs. لقد علمنا بالفعل أن معظم FRBs هي إشارات لمرة واحدة لا تتكرر ، لكن القليل منها يفعل. ينعكس هذا في كتالوج CHIME – اكتشف الفريق 18 مكررًا فقط من أصل 535 مصدرًا. الإشارات من هذه المكررات مختلفة قليلاً أيضًا: أطول قليلاً وأكثر تركيزًا.
(معظم أجهزة التكرار هذه هي أيضًا عشوائية تمامًا ، ولكن في الماضي ، تم العثور على اثنين يبثان إشارات في دورة متكررة – لسنا متأكدين مما يعنيه ذلك حتى الآن).
في العام الماضي ، وللمرة الأولى ، تم اكتشاف FRB قادمًا من داخل مجرتنا ، من نوع من النجوم الممغنطة للغاية يسمى النجم المغناطيسي. ومع ذلك ، فإن هذا لا يعني أن اللغز قد تم حله بالكامل – لا يزال من الممكن وجود مصادر أخرى وآليات فيزيائية فلكية تنتج الإشارات.
يتوافق التنوع في كتالوج CHIME مع هذا الاحتمال. الخبر السار هو أن علماء الفلك يتحسنون في تحديد موقع FRBs ليس فقط في مجراتهم الأصلية ، ولكن في مناطق في تلك المجرات. يقدم كتالوج CHIME المزيد من المرشحين للتوطين ، مما سيساعدنا على ربط أنواع FRBs بالبيئات الكونية التي نشأت منها.
كما رأينا في الماضي ، يمكن أن تكون FRBs أيضًا أدوات قوية لسبر الوسائط بين النجوم وبين المجرات. نظرًا لأن الإشارة تصبح مستقطبة ومشتتة بسبب أي شيء تنتقل عبره ، يمكن لعلماء الفلك تحليل هذه التغييرات لإعادة بناء تلك الرحلة. في العام الماضي ، استخدم فريق هذا كأداة لتعقب “المادة المفقودة” في الكون ، الغاز المنتشر في فراغات الفضاء التي لا يمكننا رؤيتها بسهولة.
سيساعد كتالوج CHIME علماء الفلك على تعيين هذه المساحات بتفاصيل أعلى بكثير.
قال شين: “مع وجود أعداد كبيرة من FRBs ، نأمل في معرفة كيفية توزيع الغاز والمادة على نطاقات كبيرة جدًا في الكون”.
“لذا ، جنبًا إلى جنب مع لغز ما هي FRBs نفسها ، هناك أيضًا إمكانية مثيرة لـ FRBs باعتبارها مسابر كونية قوية في المستقبل.”
قدم الفريق النتائج التي توصلوا إليها في الاجتماع 238 للجمعية الفلكية الأمريكية.
اقرا ايضا سيأتي كسوف للشمس الكسوف الحلقي غدًا
