کشف منشا فوران‌های رادیویی سریع

به گزارش گروه وبگردی خبرگزاری صدا و سیما، دانشمندان منشا تعدادی از فوران‌های رادیویی شدید [کیهانی] را که در زمین شناسایی شده بود، پیدا کرده‌اند. این نشانه‌ها که با نام «فوران‌های رادیویی سریع» شناخته می‌شوند، شدید، اما کوتاهند؛ آن‌ها کمتر از یک ثانیه طول می‌کشند، اما میزان انرژی که آزاد می‌کنند از مقدار انرژی که خورشید در یک سال آزاد می‌کند هم بیشتر است. 

 

 

این فوران‌های رادیویی نخستین بار در سال ۲۰۰۷ کشف شدند؛ با این وجود از آن زمان تاکنون تا حد زیادی رازآلود باقی مانده و حتی با وجود آن که محققان در این سال‌ها در حدود هزار فوران رادیویی سریع را فهرست کرده‌اند، اما شدت این انفجار‌ها به این گمانه‌زنی‌ها دامن زد که آن‌ها می‌توانند در فناوری‌های فرازمینی گرفته تا پدیده‌های ناشناخته فیزیکی، ریشه داشته باشند. 

 

این در حالی است که پژوهشگران در مطالعه‌ای جدید، منبع هشت انفجار از آن فوران‌های رادیویی را تا موقعیت مکانی دقیق آن‌ها ردیابی کرده‌اند. پنج فوران رادیویی در میان کهکشان‌های مارپیچی پیدا شدند که در امتداد بازو‌های خمیده قرار گرفته بودند. این کشف نه تنها به جست‌وجوی موقعیت مکانی این انفجار‌ها بلکه به یافتن دلیل و منشا آن‌ها نیز کمک می‌کند؛ این کشف، به این کمک می‌کند که دایره توضیحات ممکنی که می‌توان برای آن ارائه کرد، تنها به چند توضیح، محدود شود.

 

ون-فای فانگ، یکی از نویسندگان این مقاله از دانشگاه نورت‌وسترن می‌گوید: «ما نمی‌دانیم دلیل بروز فوران‌های رادیویی سریع چیست؛ از این رو این واقعا مهم است که اگر شواهدی در اختیار داریم، از آن‌ها استفاده کنیم. زیرا بازو‌های مارپیچی، نشانه‌ای از تولد ستارگان هستند. این یک شگفتی غافلگیرکننده است که سرنخی اصلی از این موضوع به دست می‌دهد که فوران‌های رادیویی سریع باید با شکل‌گیری ستارگان مرتبط باشند.»

 

این پژوهش جدید که ستاره‌شناسان موسسات مختلف با بهره گیری از تسلکوپ فضایی هابل آن را انجام داده‌اند، برای انتشار در «آستروفیزیکال ژورنال» پذیرفته شده است. نسخه اولیه این مقاله در تارنمای آرکایو منتشر شده است. 

 

السکاندرا منینگز از دانشگاه کالیفرنیا در سانتا کروز و نویسنده اصلی این پژوهش، می‌گوید: «یافته‌های ما جدید و هیجان‌انگیزند. این نخستین تصویر با وضوح بالا از انبوهی از فوران‌های رادیویی سریع است و تلسکوپ فضایی هابل نشان می‌دهد که پنج فوران از بین این فوران‌ها در نزدیکی یا روی بازو‌های مارپیچی کهکشان قرار گرفته‌اند. اغلب این کهکشان‌ها عظیم و بزرگ هستند، نسبتا جوانند و هنوز ستاره‌زایی می‌کنند. از آن جایی که تصاویر هابل، کیفیت و وضوح عالی دارند، تصویربرداری از آن‌ها به ما این امکان را می‌دهد که دیدگاه بهتری از ویژگی‌های کلی کهکشان میزبان به دست آوریم؛ از جمله درباره جرم آن کهکشان و نرخ تشکیل ستاره در آن و همچنین بررسی این که در محل قرار گرفتن فوران رادیویی سریع چه اتفاقی می‌افتد.»

 

به نظر می‌رسد که این پژوهش، دیدگاه‌هایی که بر اساس آن‌ها این انفجار‌ها از مرگ جوانترین و عظیمترین ستارگان ناشی می‌شوند، رد می‌کند. همچنین به نظر می‌رسد که این انفجار‌ها از ادغام ستاره‌های نوترونی، به عبارت دیگر از هسته‌های خرد شده ستارگانی که به شکل ابرنواختر می‌میرند، ناشی نمی‌شوند. زیرا کهکشان‌هایی که این انفجار‌ها در آن‌ها ردیابی شده‌اند بسیار جوان هستند و چنین ستاره‌هایی در بازو‌های کهکشان مارپیچی پیدا نمی‌شوند.

 

البته این مطالعه نشان می‌دهد که نظریه اولیه درباره فوران‌های رادیویی سریع (FRB) درست است. به بیان دیگر، این نظریه را که فوران‌های رادیویی سریع در نتیجه فوران‌های مگنتار‌های (مغنااختر) جوان یا ستاره‌های نوترونی با میدان‌های مغناطیسی بسیار قوی، ایجاد می‌شوند، تایید می‌کند.

 

فانگ می‌گوید: «مگنتار‌ها به دلیل وجود میدان‌های مغناطیسی قوی، بسیار پیش‌بینی‌ناپذیرند. در این مورد، به نظر می‌رسد فوران‌های رادیویی سریع از شراره‌های ناشی از یک مگنتار جوان می‌آیند. ستارگان عظیم، با پیمودن مراحل تکامل ستاره‌ای، به ستارگان نوترونی تبدیل می‌شوند. برخی از آن‌ها ممکن است به شدت مغناطیده شوند. چیزی که به این انفجار‌ها و فرایند‌های مغناطیسی بر روی سطح آن‌ها، می‌انجامد و ممکن است پرتو رادیویی گسیل کند. مطالعه ما با این تصویر همخوانی دارد و بسیار جوان بودن و بسیار پیر بودن منشا فوران‌های رادیویی سریع را رد می‌کند.»

 

این پژوهش همچنین ارتباط بین فوران‌های رادیویی سریع و کهکشان‌های ستاره‌زا و عظیم را تقویت می‌کند. مطالعات قبلی نمی‌توانستند این دیدگاه را رد کنند که این انفجار‌ها از کهکشان‌های کوتوله (که پشت یک کهکشان به مراتب بزرگتر پنهان شده‌اند) ناشی می‌شوند؛ اما مطالعه جدید به محققان این امکان را می‌دهد که این دیدگاه کهکشان‌های کوتوله را رد کنند.