فقاعة كبيرة من البلازما في الفضاء تطلق انفجارات راديوية سريعة نحو الأرض

يعتقد فريق من الباحثين أن موجة موجات الراديو المنبعثة من الفضاء السحيق جاءت من فقاعة من البلازما تحيط بجسم مضغوط، وهو أحد أكثر الكيانات كثافة في الكون.

كانت الموجات عبارة عن انفجار راديوي سريع، أو FRB، وهي فئة غامضة من موجات الراديو تتميز بتألقها وأطوالها التي لا يمكن التنبؤ بها. كثير منها عابر، لكن بعضها يمكن الاعتماد عليه للغاية؛ أحد المصادر التي وصفها فريق مختلف العام الماضي كان يومض كل 22 دقيقة لمدة 30 عامًا.

اكتشف علماء الفلك الانفجار، المسمى FRB20201124A، في عام 2020، وهو ينطلق من مصدر يبعد حوالي 1.3 مليار سنة ضوئية. في العام الماضي، اكتشف فريق مختلف من الباحثين أبعد FRB حتى الآن، قادمًا من مصدر يبعد حوالي 10 مليارات سنة ضوئية. ومن ثم، فإن الدفقة التي تم تحليلها مؤخرًا تبدو محلية عمليًا. ورقة نشرت هذا الأسبوع في طبيعة وصف طبيعة أصله

وقال غابرييل بروني، الباحث في مركز الأبحاث في جامعة كاليفورنيا: “لقد تمكنا من خلال عمليات الرصد أن نثبت أن الانبعاث المستمر الذي لوحظ مع بعض رشقات الراديو السريعة يتصرف كما هو متوقع من نموذج الانبعاث السديمي، أي “فقاعة” من الغاز المتأين الذي يحيط بالمحرك المركزي”. المعهد الوطني للفيزياء الفلكية والمؤلف الرئيسي للورقة الجديدة، في إصدار INAF.

الانفجارات الراديوية السريعة عبارة عن موجات من موجات الراديو التي تولد “قدرًا من الطاقة في جزء من الألف من الثانية كما تفعل الشمس في عام واحد”، وفقًا لوكالة ناسا. إنها رائعة بالمعنى الحقيقي للكلمة، مما يجعلها مصادر مثيرة للبيانات لعلماء الفلك الراديوي. تم فحص FRB20201124A باستخدام التلسكوب الراديوي الأكثر حساسية على وجه الأرض، وهو المصفوفة الكبيرة جدًا. وقرر الفريق أن التدفقات الراديوية السريعة جاءت من فقاعة من البلازما تحيط بجسم كثيف.

ما هو نوع الجسم الكثيف الذي يمكن أن يقع في مركز الفقاعة؟ هناك احتمالان، لكن كلاهما كثيف للغاية. تشير البيانات الجديدة إلى أن النجم المغناطيسي – وهو نجم نيوتروني ممغنط بقوة – قد يقع في قلبه. الاحتمال الآخر هو وجود نظام ثنائي لنجم نيوتروني أو ثقب أسود يأخذ كميات ضخمة من المواد من نجم مرافق أصغر. يمكن للرياح الناتجة عن أي من المصدرين أن “تنفخ” فقاعة البلازما المحيطة بها بشكل فعال، وفقًا لبيان صادر عن المعهد الوطني للفيزياء الفلكية.

وقالت المؤلفة المشاركة في الدراسة إليانا بالازي، وهي أيضًا باحثة في INAF: “كانت الملاحظات البصرية عنصرًا مهمًا لدراسة منطقة FRB بدقة مكانية مماثلة لتلك الخاصة بالملاحظات الراديوية”. “إن رسم خرائط لانبعاث الهيدروجين بهذا المستوى الكبير من التفاصيل سمح لنا باستخلاص معدل تكوين النجوم المحلي، والذي وجدنا أنه منخفض جدًا بحيث لا يبرر انبعاث الراديو المستمر.”

مثل غيرها من FRBs الموثوقة، فإن الانبعاثات الراديوية لـ FRB20201124A مستمرة. في الواقع، إنها أضعف انبعاثات راديوية مستمرة تم اكتشافها حتى الآن بالنسبة إلى الدفقات الراديوية السريعة. قد توضح المزيد من عمليات رصد الدفقات الراديوية السريعة المماثلة ومصادرها الظروف التي تولد الدفقات بشكل عام، بالإضافة إلى الأنواع المختلفة من الدفقات ذات القوة والثبات المختلفة.