توصلت الدراسة إلى أن النجوم النيوترونية قد تكون مصدرًا مهمًا للانفجارات الراديوية الكونية السريعة

وقال ريان ماكينفن، باحث الدكتوراه في قسم الفيزياء بجامعة ماكجيل والمؤلف المقابل للدراسة المنشورة في مجلة Nature: "تؤكد هذه النتيجة من جديد الشكوك القائمة منذ فترة طويلة حول العلاقة بين الدفقات الراديوية السريعة والنجوم النيوترونية". "ومع ذلك، فإن النتائج التي توصلنا إليها تتحدى أيضًا النماذج النظرية الشائعة، وتوفر دليلاً على أن الانبعاث الراديوي يحدث بالقرب من النجوم النيوترونية أكثر مما كان يعتقد سابقًا."

تطلق الدفقات الراديوية السريعة قدرًا كبيرًا من الطاقة في بضعة أجزاء من الثانية تعادل ما تفعله الشمس في يوم كامل. وقد اكتشف العلماء الآلاف من هذه الانفجارات منذ اكتشافها في عام 2007، لكن أصولها وآلياتها لا تزال بعيدة المنال. وجدت دراسة ماكينفن باستخدام التلسكوب الراديوي الكندي لتجربة رسم خرائط كثافة الهيدروجين (CHIME) أن سلوك إشارات FRB يحمل أوجه تشابه مذهلة مع تلك الخاصة بالنجوم النابضة، وهي فئة مدروسة جيدًا من النجوم النيوترونية الراديوية.

تتميز إشارات FRB عادةً بخصائص عالية الاستقطاب، مما يعني أن موجات الراديو تتأرجح في المقام الأول على طول اتجاه محدد ومحدد جيدًا. من خلال دراسة استقطاب إشارة الدفقات الراديوية السريعة، لاحظ فريق ماكينفن أن زاويتها تغيرت بشكل كبير خلال مدة الدفقة البالغة 2.5 مللي ثانية، وهو أمر نموذجي للنجوم النابضة ولكنه نادر في الدفقات الراديوية السريعة. أدت هذه الميزة المذهلة في البداية إلى الشك في أن الإشارة قد تأتي من نجم نابض مصنف بشكل خاطئ في درب التبانة. ومع ذلك، أكد المزيد من التحليل أن التدفقات الراديوية السريعة نشأت في مجرة ​​تبعد ملايين السنين الضوئية.

يشرح ماكجين: "تعد قياسات الاستقطاب إحدى الأدوات القليلة التي لدينا لاكتشاف هذه المصادر البعيدة". "من المرجح أن تلهم هذه النتيجة دراسات متابعة لسلوك مماثل في الدفقات الراديوية السريعة الأخرى وتحفز الجهود النظرية للتوفيق بين الاختلافات في إشارات الاستقطاب الخاصة بها."

يسلط هذا البحث الضوء على قيمة تلسكوب CHIME في بينتيكتون، كولومبيا البريطانية، والمعروف بقدرته التي لا مثيل لها على اكتشاف الآلاف من الدفقات الراديوية السريعة يوميًا. تسمح الكمية الهائلة من البيانات الواردة من CHIME للعلماء بتحديد إشارات فريدة مثل هذه، مما يزيد من فهمنا الواسع للتدفقات الراديوية السريعة.

"هذه خطوة واحدة أقرب إلى كشف لغز كوني عميق. الدفقات الراديوية السريعة موجودة في كل مكان، لكن طبيعتها الحقيقية لا تزال مجهولة إلى حد كبير. كل اكتشاف نقوم به حول أصولها يفتح نافذة جديدة على ديناميكيات الكون."

وفي دراسة لنفس التدفقات الراديوية السريعة المنشورة في نفس العدد من مجلة Nature، قدم الباحث الرئيسي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا كينزي نيمو المزيد من الدعم لتخمين النجم النيوتروني.

"وجدنا أن هذه الدفقات السريعة تظهر بريقًا يشبه النجوم المتلألئة في سماء الليل. وتشير مراقبة هذا الوميض إلى أن منطقة منشأ الدفقات السريعة يجب أن تكون صغيرة جدًا. وعلى الرغم من أن الدفقات الراديوية السريعة تنشأ على بعد 200 مليون سنة ضوئية، فقد حددنا نقطة الانبعاث بأقل من 10000 كيلومتر في الحجم." وقال نيمو: "تكشف هذه الدقة الاستثنائية أن التدفق الراديوي السريع لا بد أن يكون قد نشأ من البيئة المغناطيسية المكثفة حول النجوم النيوترونية، وهي واحدة من أكثر البيئات تطرفًا في الكون".

يقدم البحث الذي أجراه ماكجين ونيمو معًا دليلًا قويًا على أن هذه التدفقات وغيرها من التدفقات الراديوية السريعة تنشأ من نجوم نيوترونية.

وقال آرون بيرلمان، باحث ما بعد الدكتوراه في جائزة بانتينغ في قسم الفيزياء بجامعة ماكجيل ومعهد تروتييه لدراسات الفضاء، والمؤلف المشارك للدراسة التي قادها ماكجين ونيمو: "توفر هذه الملاحظات لمحة نادرة عما يمكننا رؤيته". "

تم تجميعها من /ScitechDaily