في الآونة الأخيرة، توصل علماء الفلك إلى اكتشاف مثير للدهشة – حيث وصلت موجة غامضة وقوية من موجات الراديو إلى الأرض بعد سفرها عبر الفضاء لمدة 8 مليارات سنة. يُطلق عليها اسم FRB 20220610A، وهي واحدة من أكثر إشارات الراديو البعيدة والحيوية التي تم رصدها على الإطلاق.
إن الاندفاعات الراديوية السريعة (FRBs)، بما في ذلك هذه الموجة بالذات، عبارة عن ومضات شديدة للغاية من موجات الراديو لا تدوم سوى أجزاء من الثانية فقط، ومع ذلك فإن أصلها يعد مصدرًا للدسيسة والارتباك الكبيرين. ما زلنا لا نعرف ما هو أو من الذي يرسل انفجارات الطاقة هذه.
إن طبيعة هذه الإشارات تتحدى فهمنا للكون لأنها قد تنشأ من مناطق خارج مجرتنا درب التبانة، وهي عمليات وظواهر بدأنا للتو في فهمها.
دكتور. ستيوارت رايدر، عالم فلك متميز جامعة ماكواري في أستراليا، هو واحد من فريق من العلماء المتفانين الذين يعملون بجد لكشف الألغاز المحيطة بهذه الألغاز الكونية.
ومن خلال التقنيات المتقدمة والجهود التعاونية، يهدفون إلى فك رموز أصول وآثار هذه الانفجارات الراديوية السريعة، والتي ستفتح رؤى جديدة حول الأعمال الأساسية لكوننا والقوى التي تشكله.
فهم الاندفاعات الراديوية السريعة (FRBs)
الانفجارات الراديوية السريعة، أو FRBs، عبارة عن ومضات مكثفة من موجات الراديو تستمر لمدة ميلي ثانية. تم اكتشافها لأول مرة في عام 2007، ومنذ ذلك الحين، استحوذت على اهتمام وانبهار المجتمع العلمي في جميع أنحاء العالم.
على سبيل المثال، أطلق هذا التدفق الراديوي السريع نفس كمية الطاقة التي تنتجها شمسنا خلال 30 عامًا، وكل ذلك في أقل من غمضة عين.
ويتكهن الباحثون بأن هذه الأحداث الكونية قد تكون مرتبطة بالنجوم المغناطيسية، وهي بقايا نشطة للغاية خلفتها النجوم المنفجرة.
يستخدم علماء الفلك مصفوفة الكيلومتر المربع الأسترالية Pathfinder (أسكاب) للكشف عن الانفجار وتتبع أصله.
يقول الدكتور رايدر: “لقد استخدمنا أطباق الراديو الخاصة بـ ASKAP لتحديد مصدر الانفجار بكفاءة”.
الوحي لا ينتهي عند هذا الحد. اكتشف الفريق أيضًا المجرة المصدر باستخدام المرصد الأوروبي الجنوبي تلسكوب كبير جداًوقد وجد أنه أقدم وأبعد من أي مصدر FRB آخر تم اكتشافه حتى الآن.
ترجيح الكون مع FRBs
صدق أو لا تصدق، هذه الألعاب النارية الكونية السريعة تساعد على “وزن” الكون. هناك تناقض بين كمية المادة العادية التي يمكننا اكتشافها وما يفترضه علماء الكونيات. هل يمكن أن تكمن الإجابة خارج نطاقنا البصري؟
يقول البروفيسور ريان شانون: “إن أكثر من نصف ما ينبغي أن يكون طبيعياً اليوم مفقود”. قد تكون هذه المادة “المفقودة” مخفية في المساحات الشاسعة بين المجرات، حيث تكون ساخنة للغاية وغير مرئية للطرق التقليدية.
أدخل FRBs. إن قدرتها الفريدة على “استشعار” المادة المتأينة في الفضاء الفارغ تقريبًا تسمح للعلماء بقياس المادة الموجودة بين المجرات.
هذه الطريقة، التي أنشأها عالم الفلك الأسترالي الراحل جان بيير ماكوارت عام 2020، تُعرف الآن باسم علاقة ماكوارت.
يقول رايدر: “يؤكد هذا الاكتشاف علاقة ماكوارت، حتى لو انفجرت في منتصف الطريق عبر الكون المعروف”.
وسوف تنضم التلسكوبات الجديدة قريبا إلى البحث
تم إعادة اكتشاف حوالي 50 تدفقًا سريعًا من الموجات الراديوية منذ نشأتها، وتم اكتشاف نصفها تقريبًا باستخدام تلسكوب ASKAP.
على الرغم من الأسباب غير المعروفة لهذه الانفجارات الضخمة، هناك شيء واحد مؤكد: وهي أن التدفقات الراديوية السريعة هي ظواهر كونية شائعة ولديها إمكانات هائلة لتحسين فهمنا للكون.
يعتقد البروفيسور شانون أن التلسكوبات الراديوية المستقبلية قيد الإنشاء حاليًا سوف تكتشف آلافًا أخرى من الدفقات الراديوية السريعة.
ويقول: “إن التدفقات الراديوية السريعة شائعة وتحمل وعدًا كبيرًا”. “يمكننا استخدامها لإنشاء خريطة جديدة لبنية الكون والإجابة على الأسئلة الكبيرة حول علم الكونيات.”
لغز المادة المفقودة
إن الكون واسع، ولا يزال الكثير منه بعيد المنال، وخاصة التمييز بين المادة المرئية والمادة النظرية.
وتمثل هذه “المادة المفقودة” كمية كبيرة ينبغي أن تكون موجودة وفقًا لنماذجنا الحالية للتطور الكوني، ولكن لم يتم ملاحظتها.
تشكل المادة المرئية، مثل النجوم والكواكب والمجرات، حوالي 5% فقط من إجمالي محتوى طاقة الكتلة في الكون. ويُعتقد أن الـ 95% الأخرى عبارة عن مادة مظلمة وطاقة مظلمة، ولا يمكننا اكتشافها مباشرة. تثير هذه الفجوة بعض الأسئلة الكبيرة حول كيفية تركيب الكون وعمله.
ويفترض الباحثون أنه قد يكون من الصعب العثور على هذه المادة المفقودة في أشكال مثل غاز الهيدروجين العائم في الوسط بين المجرات.
بدأت الدراسات الحديثة باستخدام التلسكوبات المتقدمة في العثور على سحب الهيدروجين بعيدة المنال، مما يشير إلى أن جزءًا كبيرًا من الكون قد يكون مخفيًا في هذه الحالة المنتشرة.
إن معرفة ماهية هذه المادة المفقودة وأين هي أمر أساسي للحصول على صورة كاملة للتطور الكوني وضبط نماذجنا لكيفية عمل الكون.
ولحسن الحظ، فإن اكتشاف التدفقات الراديوية السريعة وقدرتها على اكتشاف المادة المخفية سيحدث ثورة في كيفية فهمنا للكون. كما يشير البروفيسور شانون، حتى في الفضاء الفارغ تقريبًا، يمكن للتدفقات الراديوية السريعة “رؤية” الإلكترونات وقياس المادة الحالية.
المستقبل المثير لأبحاث FRB
ومع وجود المزيد من التلسكوبات الراديوية المتقدمة في الأفق، يبدو مستقبل أبحاث الدفقات الراديوية السريعة مشرقًا. وكل اكتشاف جديد يجعلنا أقرب إلى كشف أسرار هذه الظواهر الكونية القوية.
إلى جانب رسم خريطة لبنية الكون، يمكن للتدفقات الراديوية السريعة أن تقودنا إلى أسئلة جوهرية حول الأعمال الداخلية للكون، مما يربطنا بشكل أوثق بالقوى والأحداث الكونية التي تشكل عالمنا.
على الرغم من قاعدتنا المعرفية المتنامية، تظل الدفقات الراديوية السريعة واحدة من أعظم أسرار الكون. وبينما يتعمق الباحثون في دراسة هذه الومضات الكونية، يصبح هناك شيء واحد واضح: أننا لا نزال نعرف القليل جدًا عن الكون الذي نعيش فيه.
يتم نشر الدراسة الكاملة في المجلة علوم.
—–
هل أعجبك ما قرأته؟ اشترك في النشرة الإخبارية لدينا للحصول على مقالات جذابة ومحتوى حصري وآخر التحديثات.
تفضل بزيارتنا على EarthSnap، وهو تطبيق مجاني من Eric Ralls وEarth.com.
—–