أحد صفحات التقدم العلمي للنشر
سؤال وجواب مع عالم فلكي

إيزي بارسن تقابل زيتنغ وانغ

إشارات راديوية غريبة تصدر من مركز مجرة درب التبانة لا تشبه أي شيء رصده علماء الفلك من قبل

الإشارة - الإشارة الراديوية الغامضة

التُقطت الإشارة الراديوية الغامضة ASKAP J173608.2-321635، ست مرات بين يناير وسبتمبر 2020، ولكن ما الذي أطلقها؟

مزيد أونلاين

شاهد المقابلة الكاملة مع نورا المطروشي في المحتوى الإضافي

كيف اكتشفتَ الإشارة أول مرة؟

اكتشفنا هذا المصدر في أوائل العام 2020، باستخدام تلسكوب مستكشف مصفوفة الكيلومتر المربع الأسترالي Australian Square Kilometre Pathfinder (اختصاراً: التلسكوب ASKAP)، الموجود في غرب أستراليا. صُمِّمت عملية مسحنا- النجوم المتغيرة وحوادث العبور البطيئة Survey Variables and Slow Transits (اختصاراً: العملية VAST)- لاكتشاف المصادر الراديوية التي تطلق الإشارة ثم تخبو، أو تلك التي يتباين سطوعها. أجرينا بحثاً باتجاه مركز المجرة، وكانت هذه الإشارة من أكثر المصادر تغيراً في البحث.

ما الذي يجعلها غير عادية؟

أغرب ما في هذا المصدر هو أنه شديد الاستقطاب Polarised. لا تستطيع أعيننا التمييز بين الضوء المستقطب دائرياً وغير المستقطب، لكن مشروع ASKAP لديه ما يكافئ نظارة شمسية بزجاج مستقطب لفلترتها. هذه الأنواع من المصادر نادرة، عادة في عملية رصد واحدة، من بين آلاف المصادر التي وجدناها هناك 10 منها فقط مستقطبة. إضافة إلى اللغز، يحدث تشغيل وإيقاف مصدر الإشارات الراديوية بنحو غير منتظم. وبينما يمكن أن يتغير سطوع هذا المصدر بدرجة كبيرة، ليخفت في يوم واحد، يمكن أن يستمر التغير أحياناً عدة أسابيع.

هل تُشبه الإشارة أي شيء وجدناه من قبل؟

لاــ لقد توصلنا إلى عدة تفسيرات، لكن أياً منها لم يكن مناسباً حقاً. لقد اعتبرنا النجوم، حيث يجري اكتشاف كل من النجوم وهذا المصدر بالموجات الراديوية كإشارات تنطلق وتتوقفــ وكل منها يصدر إشارات مستقطبة. ومع ذلك فإن هذا المصدر الجديد يختلف عن النجوم، لأننا لا نستطيع رؤية أي شيء في الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء، وهناك اختلاف رئيس آخر هو أن الإشارة الراديوية ساطعة جداً بحيث لا يمكن أن تكون نجماً.

 اعتقدنا أيضاً أن هذا المصدر يمكن أن يكون نجمَ بُلسار (نباض) Pulsar (نجماً ميتاً) أو نجماً مشتعلاً، بناءً على ما رأيناه في بيانات VAST. النجوم البلسارات هي نجوم صغيرة دوارة تبقت من انفجارات نجمية. على الرغم من أن كلا من البلسارات وهذا المصدر مستقطبان ولديهما سطوع متفاوت، فإننا لم نرَ بعد أي دليل على نبضات راديوية ذات مجال زمني قصير، كما تتوقع من بلسار، في أي أرصاد لهذا المصدر. خيار آخر هو أن تكون نجماً مغناطيسياً Magnetar، وهو بُلسار ذو مجال مغناطيسي شديد. عندما يمكن اكتشاف هذه في الأرصاد الراديوية، يمكن اكتشافها أيضاً في الأشعة السينية، لكننا لم نرَ شيئاً في أرصادنا بالأشعة السينية لهذا المصدر الجديد.

ما أرصاد المتابعة التي نفذتها؟

استخدمنا تلسكوب باركس Parks الراديوي لإيجاد نبضات قصيرة المجال الزمني، للتحقق مما إذا كان نجماً نباضاً. استخدمنا أيضاً تلسكوب MeerKAT للنظر في سلوك الإشارة. بحثنا عن المصدر بالأشعة السينية (مع مرصدي نيل غيريلز سويفت Neil Gehrels Swift وشاندرا للأشعة السينية Chandra X-ray) والأشعة تحت الحمراء (مع تلسكوب جيميناي Gemini)، لكننا لم نرَ شيئاً.

ما الذي يمكن أن يسبب الإشارة؟

تشترك هذه الإشارة في بعض أوجه الشبه مع إشارات راديوية عابرة من مركز المجرة Galactic Centre Radio Transients (اختصاراً: الإشارة GCRTs)- وهي مصادر راديوية متغيرة اكتشفت بالقرب من مركز المجرة، ولا تزال أصولها غامضة. تبدو هذه الإشارات أنها تنطلق وتتوقف من دون انتظام، وهي شديدة الاستقطاب Polarised، ولا يوجد شيء في الأشعة السينية X-ray أو الأطوال الموجية الضوئية Optical wavelengths. ونظراً إلى أن المصدر قريب من مركز المجرة، فقد تكون الإشارة هي إشارة راديوية عابرة من مركز المجرة. ومع ذلك فالمجال الزمني للانبعاث من مصدرنا لا يتوافق مع المجال الزمني لإشارات GCRT. غير أننا لا نعرف حتى ما إذا كانت جميع إشارات GCRTs هي ذات أصل مشترك، لذا فمن من الصعب تحديد ذلك.

كيف ستتحقق من الإشارة بنحو أفضل؟

سنجري مزيداً من أرصاد المتابعة الراديوية لهذا المصدر، وربما أرصاداً مشتركة ضمن أطوال موجية أخرى. نرغب في رصد المصدر فترة أطول عندما تكون الإشارات الراديوية ساطعة بقوة. ونظراً إلى أنها لم تُرَ في أي أطوال موجية أخرى، فإن رصداً راديوياً أدق وأكثر تفصيلاً سيساعدنا في تحديد موقع الجِرم في الطيف المرئي؛ لكننا لا نعرف متى سيسطع المصدر مرة أخرى. وهذا أمر مزعج.

ما الذي يجعل مصفوفة الكيلومتر المربع Square Kilometre Array (اختصاراً: المصفوفة SKA) مفيدة بنحو خاص لفحص الإشارة؟

سيكون SKA أقوى تلسكوب راديوي في المستقبل. يمكن لمزيد من عمليات الكشف عن هذه الإشارة أن يسمح لنا بفهم سلوكها، مثل متى ستعمل ومتى ستتوقف. يمكن أن تساعدنا المصفوفة في العثور على إشارات مماثلة وتحديد تفسير لها. 

 زيتنغ وانغ

Ziteng Wang:

طالب دكتوراه في كلية الفيزياء بجامعة سيدني

تسوق لمجلتك المفضلة بأمان

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى