اكتشف العلماء الكنديون الذين يستخدمون CHIME (تجربة رسم خرائط كثافة الهيدروجين الكندية) 13 FRBs (رشقات راديو سريعة) ، بما في ذلك ثاني تكرار على الإطلاق. ويعتقدون أنهم سيجدون المزيد.
CHIME هو تلسكوب راديو مبتكر في منطقة وادي Okanagan في كولومبيا البريطانية ، كندا. تم الانتهاء منه في عام 2017 ، ومهمته هي العمل كنوع من آلة الزمن. سيساعد CHIME علماء الفلك على فهم شكل الكون وبنيته ومصيره عن طريق قياس تركيبة الطاقة المظلمة.
كما أن تصميم CHIME الفريد يجعله مناسبًا تمامًا للكشف عن الاندفاعات اللاسلكية السريعة.
إن الاندفاعات اللاسلكية السريعة هي أحداث عالية الطاقة في الفضاء نكتشفها كنبضة عابرة للموجات الراديوية. وعادة ما تستمر بضع ثوانٍ فقط. العلماء ليسوا متأكدين بالضبط من أصلهم ، على الرغم من أنها بالتأكيد من خارج درب التبانة. بعض المصادر المقترحة هي ثقوب سوداء أو نجوم نيوترونية سريعة الدوران.
"لم نحل المشكلة ، ولكن هناك عدة قطع أخرى في اللغز."
توم لانديكر ، عضو فريق CHIME ، المجلس القومي للبحوث
"حتى الآن ، لم يكن هناك سوى تكرار واحد معروف FRB. معرفة أن هناك شيء آخر يشير إلى أنه يمكن أن يكون هناك المزيد. وقالت إنجريد ستيرز ، عضو فريق CHIME وأخصائي الفيزياء الفلكية في UBC ، إنه مع وجود المزيد من المكررات والمزيد من المصادر المتاحة للدراسة ، قد نتمكن من فهم هذه الألغاز الكونية - من أين هم وما الذي يسببها.
يتميز مرصد تشيم بتصميم فريد. على عكس التلسكوبات الأخرى ، التي تحتوي على حوامل متحركة تسمح لها بإعادة التموضع ودراسة أجسام محددة في الفضاء ، فإن CHIME تكون ثابتة. CHIME يجلس ثابتًا بينما تتحرك السماء في السماء. وهي تحدد نصف الكرة الشمالي بالكامل كل يوم ، مما يعني أنها ستكتشف على الأرجح المزيد من هذه الظواهر.
يتكون CHIME من 1024 جهاز استقبال للهواتف الخلوية مُكيفة بأربع أسطوانات 100 متر ، أو "نصف أنابيب" ، وكلها تعمل معًا كمقياس تداخل كبير. إنها متصلة بكمبيوتر فائق يعالج جميع البيانات.
يعتقد الدرج أن CHIME ستجد المزيد من FRBs المتكررة. بمجرد العثور عليها ، يمكن للتلسكوبات الأخرى فحص المكان الذي نشأت منه بحثًا عن أدلة على طبيعتها.
قال ستيرز: "مع رسم خرائط النصف الشمالي من الكرة الأرضية بالكامل كل يوم ، من المحتم علينا العثور على المزيد من أجهزة التكرار بمرور الوقت". "إن معرفة مكانهم سيمكن العلماء من توجيه مقاريبهم نحوهم ، مما يخلق فرصة لدراسة هذه الإشارات الغامضة بالتفصيل."
لا يزال أصل الاندفاعات اللاسلكية السريعة غير معروف. بينما يقترح بعض العلماء أنها ناجمة عن أحداث كارثية ، يبدو أن اكتشاف تكرار FRBs يقضي على هذه الفكرة.
"نحن متحمسون للغاية لرؤية ما يمكن أن تقوم به CHIME عندما تعمل بكامل طاقتها."
ديبورا جود ، طالبة دكتوراه في UBC ، عضو فريق FRIME لـ CHIME.
ندرة FRB تجعلها صعبة الدراسة. كما أنها عابرة جدًا وتستمر لبضعة ثوان فقط. المثير في هذا الاكتشاف هو أن CHIME لا تعمل بكامل طاقتها حتى الآن. بمجرد أن يصل الأمر إلى السرعة ، سيكتشف المزيد ، ربما كل يوم من العمليات ، وستفتح بوابات فيضان البيانات على هذه الظواهر المثيرة للاهتمام.
قالت ديبورا جود ، طالبة دكتوراه في الفيزياء وعلم الفلك في UBC وهي جزء من فريق FRB التابع لـ CHIME: "نحن متحمسون للغاية لرؤية ما يمكن لـ CHIME القيام به عندما تعمل بكامل طاقتها". "في نهاية السنة ، ربما وجدنا 1000 انفجار إضافي. سوف تكسر بياناتنا بعض أسرار FRBs ".
تم الكشف عن أول FRB في عام 2007 من قبل العلماء الذين يبحثون في بيانات النجم النابض. تدوم معظم الإنفجارات الإذاعية السريعة لحظة وجيزة ثم تختفي ، على الرغم من هذا الاكتشاف الأخير لـ CHIME ، فإننا نعرف الآن اثنين متكررين. تم اكتشاف أول FRB متكرر ، يسمى FRB 121102 في عام 2012 ، وكان مصدره خارج المجرة ، في اتجاه كوكبة Auriga.
ماذا تخبرنا الأطوال الموجية عن الاندفاعات اللاسلكية السريعة
يمكن أن يساعد الطول الموجي لـ FRB العلماء على فهم مصدرهم ، ونوع المادة التي مروا بها للوصول إلينا. لكن الأطوال الموجية FRBs الأطول تخبرهم أكثر.
"لبيئة FRB تأثير أكبر بكثير على شكل الإشارات بأطوال موجية طويلة."
ديبورا جيد ، UBC / CHIME
في حين تم الكشف عن معظم الاندفاعات الراديوية السريعة السابقة بأطوال موجية لا تتجاوز بضعة سنتيمترات ، فإن هذه الدفعة الأخيرة لها أطوال موجية لبضعة أمتار. هذه مكافأة لفريق CHIME ، الذي يقول إن الأطوال الموجية الأطول تفتح خطوطًا جديدة للتحقيق.
قال جود: "إن بيئة FRB لها تأثير أكبر بكثير على شكل الإشارات بأطوال موجية طويلة". وأضافت: "إن رؤية هذه الاندفاعات مع CHIME ستعطينا فكرة جيدة عن شكل FRBs ومن أين أتوا ، من خلال إظهار المزيد حول كيفية تغير سطوعها عند الترددات المختلفة وما يحدث للإشارة في طريقها إلى الأرض". .
يقول عضو فريق CHIME ، توم لانديكر ، من المجلس القومي للبحوث ، إن هذه الاندفاعات اللاسلكية السريعة المكتشفة حديثًا ستساعد في حل اللغز ، في النهاية ، من حيث تنشأ FRBs.
"[نحن نعلم الآن] يمكن للمصادر أن تنتج موجات راديوية منخفضة التردد ، ويمكن لتلك الموجات ذات التردد المنخفض الهروب من بيئتها ، ولا تكون متناثرة للغاية بحيث لا يمكن اكتشافها عند وصولها إلى الأرض. هذا يخبرنا شيئًا عن البيئات والمصادر. لم نحل المشكلة ، ولكن هناك عدة قطع أخرى في اللغز ".
عندما يكون هناك اكتشاف للانفجارات الراديوية السريعة ، أو بعض الظواهر الأخرى ذات الأصول غير المؤكدة ، تضيء الإنترنت بالحديث عن الأجانب والذكاءات خارج الأرض. لا يمكننا أن نساعد أنفسنا. ولكن في معظم هذه الحالات ، وعلى الأرجح هذه أيضًا ، هناك تفسير طبيعي. لم يجدها العلماء بعد.
ولكن عندما يجدون مصدر FRB ، قد يلعب CHIME دورًا رائدًا في العثور عليه.
كانت CHIME في مرحلة التشغيل فقط عندما اكتشفت هذه الاندفاعات. لم تكن تعمل بكامل طاقتها. بمجرد حدوث ذلك ، ستكون هناك أوقات مثيرة للاهتمام في المستقبل ، خاصة إذا كان بإمكانها اكتشاف 1000 مرة أخرى من اللقطات اللاسلكية السريعة ، كما يقترح Good.
وأضاف Stairs ، عالم الفيزياء الفلكية في UBC ، "النتائج هي مجرد بداية لاكتشافات CHIME". "في المرحلة التالية ، نخطط لالتقاط دفق بيانات كامل عالي الدقة من اللقطات المتلألئة ، مما يتيح لنا فهم مواقعهم وخصائصهم وبيئاتهم المغناطيسية بشكل أفضل. ستكون السنوات القليلة القادمة مثيرة للغاية ".
تم تقديم الكشف عن رشقات الراديو السريعة في الاجتماع الشتوي للجمعية الفلكية الأمريكية.
تم شرح هذه الاكتشافات الجديدة أيضًا في ورقتين علميتين ، نشر كلاهما في Nature على الإنترنت في 9 يناير 2019. الورقة الأولى بعنوان "
رصد الاندفاعات اللاسلكية السريعة بترددات تصل إلى 400 ميغا هرتز. " والثاني هو "مصدر ثان لتكرار الاندفاعات اللاسلكية السريعة".
مصادر:
- بيان صحفي: يكشف تلسكوب CHIME عن اندفاع راديوي سريع يتكرر للمرة الثانية على الإطلاق
- بيان صحفي: سيقوم التلسكوب الكندي الجديد بتعيين أكبر حجم للمساحة على الإطلاق
- الصفحة الرئيسية تلسكوب CHIME
- ورقة بحثية: مصدر ثانٍ لتكرار الرشقات الراديوية السريعة
- ورقة بحثية: رصد رشقات راديوية سريعة بترددات تصل إلى 400 ميغا هرتز
- دخول ويكيبيديا: انفجار راديو سريع
