یک کشف غیرمنتظره در کهکشان: امواج رادیویی از یک منبع ناشناخته

در سرتاسر جهان، زمانی که ستاره شناسان تلسکوپ های رادیویی خود را به سمت فضا می گیرند، گاهی اوقات با انفجارهای کوتاهی از امواج رادیویی به نام «گذرگاه های رادیویی» مواجه می شوند. برخی از این پدیده ها تنها یک بار دیده می شوند و برخی دیگر به صورت دوره ای تکرار می شوند.

تا به حال، بیشتر گذراهای رادیویی به ستارگان نوترونی در حال چرخش، به نام تپ اخترها نسبت داده می شد که انفجارهای منظم امواج رادیویی مانند فانوس دریایی را منتشر می کنند. این ستارگان بسیار سریع می چرخند و هر چرخش فقط چند ثانیه یا حتی کسری از ثانیه طول می کشد.

اما اخیراً یک پدیده رادیویی جدید کشف شده است که کاملاً متفاوت است. این پدیده حدود یک ساعت طول می کشد (طولانی ترین دوره ای که تا به حال دیده شده است) و سیگنال هایی را در زمان های مختلف ارسال می کند، گاهی با درخشش طولانی و قوی، گاهی با پالس های ضعیف و سریع و گاهی بدون سیگنال.

ستاره شناسان هنوز نمی دانند این پدیده چیست. این می تواند یک ستاره نوترونی غیر معمول باشد، اما احتمالات دیگر را نمی توان رد کرد. تحقیقات در مورد این پدیده در مجله Nature Astronomy منتشر شده است.

یک کشف تصادفی

ASKAP J1935+2148 یک تلسکوپ رادیویی دوره‌ای جدید است (اعداد موجود در نام موقعیت آن را در آسمان نشان می‌دهند) که توسط تلسکوپ رادیویی ASKAP سازمان تحقیقات علمی و صنعتی مشترک المنافع استرالیا (CSIRO) در رصدخانه یاماجی در استرالیای غربی شناسایی شده است. . این تلسکوپ میدان دید بسیار وسیعی دارد، به این معنی که می تواند به سرعت بخش بزرگی از جهان اطراف ما را رصد کند. این ویژگی ASKAP را برای کشف پدیده های جدید و عجیب بسیار مناسب می کند.

اخترشناسان با استفاده از ASKAP همزمان در حال بررسی یک منبع پرتو گاما و جست‌وجوی پالس‌های انفجار رادیویی سریع بودند که ASKAP روشن شدن کند J1935+2148 را در داده‌ها شناسایی کرد. این سیگنال به این دلیل قابل توجه بود که از امواج رادیویی “قطبی دایره ای” تشکیل شده بود، به این معنی که هنگام حرکت سیگنال در فضا، جهت امواج مارپیچی می شود.

چشم انسان نمی تواند بین نور قطبی دایره ای و نور غیرقطبی معمولی تمایز قائل شود. با این حال، ASKAP مانند یک عینک آفتابی پلاریزه عمل می کند و تابش خیره کننده را از هزاران منبع رایج فیلتر می کند. پس از کشف اولیه، مشاهدات بیشتری طی چند ماه با استفاده از ASKAP و تلسکوپ رادیویی حساس تر MeerKAT در آفریقای جنوبی انجام شد.

کندترین انتقال رادیویی که تاکنون یافت شده است

ASKAP J1935+2148 به کلاس نسبتاً جدیدی از گذراهای رادیویی طولانی مدت تعلق دارد. تنها دو شی دیگر از این دست تاکنون کشف شده است و دوره 53.8 دقیقه ای ASKAP J1935+2148 بسیار بیشتر از بقیه است.

اما این دوره فوق العاده طولانی فقط شروع است. ASKAP J1935+2148 را می توان در سه حالت یا حالت مختلف مشاهده کرد:

• حالت اول: در این حالت پالس های پلاریزه خطی روشن (و نه دایره ای) دیده می شود که بین 10 تا 50 ثانیه طول می کشد.
• راه دوم: در این مورد، پالس‌های بسیار ضعیف‌تر و دایره‌ای قطبی شده وجود دارند که تنها حدود 370 میلی‌ثانیه دوام می‌آورند.
• راه سوم: این یک حالت خاموش یا خاموش است که در آن هیچ پالس رادیویی وجود ندارد.

این حالات مختلف و تغییر بین آنها می تواند ناشی از تعامل میدان های مغناطیسی پیچیده و جریان پلاسما از خود منبع با میدان های مغناطیسی قوی در فضای اطراف باشد.

الگوهای مشابهی در ستارگان نوترونی مشاهده شده است، اما درک کنونی ما از ستارگان نوترونی نشان می دهد که اصولاً آنها نباید قادر به چنین دوره طولانی باشند.

منشا احتمالی: ستاره های نوترونی و کوتوله های سفید.

منشا چنین سیگنال دوره طولانی یک راز بزرگ باقی مانده است و در حال حاضر حدس زده می شود که منبع اصلی احتمالی یک ستاره نوترونی به آرامی در حال چرخش است. با این حال، این احتمال که جسم یک کوتوله سفید باشد (بقایای ذغالی شده و به اندازه زمین از ستاره ای که سوخت خود را مصرف کرده است) را نمی توان رد کرد.

کوتوله‌های سفید معمولاً دوره‌های چرخش آهسته‌ای دارند، اما هرگز دیده نشده است که کوتوله‌های سفید سیگنال‌های رادیویی مانند آنچه در اینجا می‌بینیم تولید کند. علاوه بر این، هیچ کوتوله سفید با میدان های مغناطیسی قوی در نزدیکی آن وجود ندارد، که منشا یک ستاره نوترونی را محتمل تر می کند.

سایر توضیحات: سیستم های باینری

یک توضیح احتمالی این است که جسم بخشی از یک سیستم دوتایی است که در آن یک ستاره نوترونی یا کوتوله سفید به دور ستاره نامرئی دیگری می چرخد.

این جسم ممکن است ما را وادار کند که درک دهه‌های گذشته خود از ستاره‌های نوترونی یا کوتوله‌های سفید، به‌ویژه نحوه انتشار امواج رادیویی و جمعیت کهکشان راه شیری را دوباره بررسی کنیم. تحقیقات بیشتری برای تایید ماهیت این جرم مورد نیاز است، اما هر یک از این سناریوها می تواند اطلاعات ارزشمندی در مورد فیزیک این اجرام بزرگ آسمانی ارائه دهد.

جستجو ادامه دارد

ما در حال حاضر نمی دانیم که ASKAP J1935+2148 چه مدتی امواج رادیویی ساطع می کند، زیرا کاوشگرهای رادیویی معمولاً اجسامی را با این دوره های طولانی جستجو نمی کنند. علاوه بر این، امواج رادیویی ساطع شده از این منبع بسته به حالت انتشار، تنها در طول 0.01٪ تا 1.5٪ از دوره چرخش خود قابل تشخیص هستند. بنابراین، دانشمندان بسیار خوش شانس بودند که به طور تصادفی ASKAP J1935+2148 را کشف کردند. به احتمال زیاد اجرام مشابه بسیاری در جاهای دیگر کهکشان ما وجود دارند که هنوز کشف نشده اند.

کشف ASKAP J1935+2148 یادآوری مهمی است که هنوز چیزهای زیادی برای یادگیری در مورد جهان وجود دارد. حتی با پیشرفته‌ترین تلسکوپ‌ها، ما همچنان به کشف پدیده‌های جدید و غیرمنتظره‌ای ادامه می‌دهیم که درک ما از جهان را به چالش می‌کشند. این کشف بدون شک انگیزه ای برای اکتشافات آینده و جستجوی اسرار باقی مانده در اعماق کیهان خواهد بود.