برای نزدیک به دو دهه، اخترشناسان انفجارهای بسیار قدرتمند و بسیار کوتاه امواج رادیویی را که به انفجارهای سریع رادیویی (FRB) معروفاند، از خارج کهکشان ما شناسایی کردهاند—و هیچ اطلاعی از منشأ آنها نداشتند. اکنون، گروهی از دانشمندان درخشانترین FRB ثبتشده را کشف کردهاند و سرانجام منشأ آن را در یک کهکشان نزدیک شناسایی کردهاند.
پژوهشگران مدتهاست که گمان میبرند FRBها حاصل رویدادهای بسیار پرانرژی و خشونتآمیز هستند، مانند برخورد ستارگان نوترونی. اما با وجود اینکه این انفجارها میتوانند در یک لحظه انرژی بیشتری نسبت به کل انرژی خورشید در یک سال تولید کنند، در زمانی کوتاهتر از یک چشمبرهمزدن ناپدید میشوند. به دلیل ماهیت گذرای آنها، اخترشناسان تاکنون نتوانسته بودند مکان دقیق منشأ آنها را مشخص کنند.
برایان گنسلر، یکی از نویسندگان این مطالعه و رئیس بخش علوم دانشگاه UC Santa Cruz، در بیانیهای گفت: «ما تعداد زیادی FRB شناسایی کرده بودیم، اما فقط اطلاعاتی ابتدایی از محل وقوع آنها در آسمان داشتیم. مثل این بود که با کسی تلفنی صحبت کنید، اما ندانید از کدام شهر یا ایالت تماس گرفته است.»
او افزود: «اکنون نهتنها آدرس دقیق آنها را میدانیم، بلکه میدانیم در کدام اتاق خانهشان ایستادهاند وقتی تماس میگیرند.»
درخشندگی و نزدیکی این انفجار، سرنخهای جدیدی درباره منشأ و علت آن در اختیار پژوهشگران قرار داده است. یافتهها در نشریه علمی The Astrophysical Journal Letters منتشر شدهاند.
بزرگترین انفجار سریع رادیویی تاریخ
اخترشناسان این FRB فوقالعاده درخشان را که بهطور رسمی با نام FRB 20250316A شناخته میشود، در ماه مارس از جهت صورت فلکی دب اکبر با استفاده از تلسکوپ رادیویی CHIME در بریتیش کلمبیا شناسایی کردند. آنها این انفجار را با لقب «RBFLOAT» یعنی «درخشانترین انفجار رادیویی تمام دوران» نامگذاری کردهاند. این انفجار در چند میلیثانیه انرژی بیشتری نسبت به انرژی خورشید در چهار روز تولید کرده است.
اخترشناسان توانستند منشأ این انفجار را با کمک پروژه CHIME و آرایه جدید تلسکوپهای کمکی آن که از بریتیش کلمبیا تا ویرجینیای غربی در سراسر آمریکای شمالی گسترده شده، شناسایی کنند. این شبکه عظیم که چند ماه پیش فعال شده، به اندازهای حساس است که میتواند انفجارهای بسیار سریع و درخشان رادیویی را شناسایی کند.
در حالی که بسیاری از FRBها چندین بار در طول ماهها تکرار میشوند، RBFLOAT تمام انرژی خود را تنها در یک انفجار آزاد کرد. در صدها ساعت پس از مشاهده اولیه، اخترشناسان هیچ انفجار دیگری از این منبع شناسایی نکردند.
حتماً! در اینجا ترجمه فارسی این متن علمی آورده شده است:
اخترشناسان منشأ این انفجار را به منطقهای با وسعت تنها ۴۵ سال نوری ردیابی کردهاند—کوچکتر از میانگین خوشههای ستارهای—در حاشیه یک کهکشان که حدود ۱۳۰ میلیون سال نوری از ما فاصله دارد. انفجار RBFLOAT در امتداد یکی از بازوهای مارپیچی این کهکشان رخ داده که پر از مناطق فعال تشکیل ستاره است. طبق این مطالعه، منشأ انفجار در نزدیکی یکی از این مناطق بوده، اما نه درون آن.
ون-فای فونگ، نویسنده ارشد این پژوهش و استاد فیزیک و اخترشناسی در دانشگاه نورثوسترن، در بیانیهای گفت:
«شگفتانگیز است که تنها چند ماه پس از راهاندازی کامل آرایه Outrigger، ما توانستیم یک FRB بسیار درخشان را در کهکشانی در همسایگی کیهانی خود کشف کنیم.»
رمزگشایی از معمای کیهانی
سپس، با استفاده از دادههای ابزار تصویربرداری شبکه کیهانی کِک (Keck Cosmic Web Imager) که یک طیفنگار نصبشده بر روی تلسکوپ ۱۰ متری Keck II در هاوایی است، پژوهشگران توانستند محیط اطراف RBFLOAT را بررسی کنند. این بررسی شامل ویژگیهای فیزیکی محیط گازی منشأ FRB بود، از جمله نرخ تولید ستاره در کهکشان، مقدار کل گاز موجود در هر نقطه از کهکشان، و چگالی آن.
با این حال، علت دقیق این انفجار هنوز یک راز باقی مانده است. تیم تحقیقاتی گمان میبرد که این انفجار توسط یک مگنتار ایجاد شده باشد—ستاره نوترونی با میدان مغناطیسی بسیار قوی که پس از انفجار ابرنواختری باقی مانده است.
یوکسین «ویک» دونگ، دانشجوی دکتری در نورثوسترن و نویسنده همکار این مطالعه، در بیانیهای گفت:
«بازوهای مارپیچی معمولاً محل شکلگیری فعال ستارگان هستند، که این فرضیه را تقویت میکند که منشأ آن یک مگنتار بوده است. با استفاده از تصویر بسیار حساس MMT، توانستیم دقیقتر بررسی کنیم و دریافتیم که FRB در واقع خارج از نزدیکترین توده ستارهساز قرار دارد. این مکان جالب است، چون انتظار داشتیم درون همان توده باشد، جایی که ستارهسازی در حال وقوع است.»
او افزود:
«این میتواند نشان دهد که مگنتار منشأ از محل تولدش رانده شده یا اینکه دقیقاً در همان نقطهای که FRB رخ داده متولد شده، دور از مرکز توده ستارهساز.»
اکنون که آرایههای CHIME Outrigger بهطور کامل فعال شدهاند، اخترشناسان انتظار دارند هر سال FRBهای بیشتری را با دقت مکانیابی کنند، که شاید ما را به درک منشأ آنها نزدیکتر کند.
آماندا کوک، پژوهشگر فوقدکتری در دانشگاه مکگیل و نویسنده این مطالعه، در بیانیهای گفت:
«این یافته نقطه عطفی محسوب میشود. بهجای اینکه فقط این انفجارهای مرموز را شناسایی کنیم، اکنون میتوانیم دقیقاً ببینیم از کجا آمدهاند. این مسیر را برای کشف اینکه آیا منشأ آنها ستارگان در حال مرگ، اجرام مغناطیسی عجیب یا چیزی فراتر از تصور ماست، باز میکند.»
