عندما يوجه علماء الفلك تلسكوباتنا الراديوية إلى الفضاء، فإننا نكتشف أحيانًا رشقات نارية متفرقة من موجات الراديو المنبعثة من الامتداد الشاسع للكون. نحن نسميهم “عابرين الراديو”: بعضها ينفجر مرة واحدة فقط ولا يمكن رؤيته مرة أخرى يتم تشغيل وإيقاف الآخرين في أنماط يمكن التنبؤ بها.
نحن نعتقد أن معظم الراديو ثابت إنها تأتي من نجوم نيوترونية دوارة تسمى النجوم النابضة.، تنبعث منها ومضات منتظمة من موجات الراديو مثل المنارات الكونية. عمومًا، تدور هذه النجوم النيوترونية بسرعات مذهلة، وتستغرق ثوانٍ أو حتى أجزاء من الثانية لإكمال كل دورة.
حديثاً، لقد اكتشفنا انتقالًا راديويًا على عكس أي شيء شاهده علماء الفلك من قبل. ليس فقط أن لها دورة مدتها ساعة تقريبًا (الأطول على الإطلاق)، ولكن من خلال العديد من الملاحظات رأينا أنها أحيانًا تصدر ومضات طويلة ومشرقة، وأحيانًا سريعة، ونبضات ضعيفة، وأحيانًا لا شيء على الإطلاق.
ما يحدث هنا لا يمكن تفسيره بالكامل. على الأرجح أنه نجم نيوتروني غير عادي للغاية، لكن لا يمكننا استبعاد احتمالات أخرى. ملكنا تحقيق نشرت في علم الفلك الطبيعي.
تعرف على ASKAP J1935+2148 (الأرقام الموجودة في الاسم تشير إلى موقعه في السماء). تم اختراع هذا المصطلح باستخدام عابري الراديو التلسكوب الراديوي ASKAP من CSIRO في مقاطعة واجاري ياماجي، غرب أستراليا.
التلسكوب لديه مجال رؤية واسع جدًا، وهذا يعني أنه يمكن استكشاف كتل كبيرة من الكون بسرعة كبيرة. وهذا يجعلها مثالية لاكتشاف الأحداث الجديدة والمثيرة.
باستخدام ASKAP، نقوم في نفس الوقت بمراقبة مصدر أشعة جاما والبحث عن نبضات من انفجار الراديو السريع، ASKAP J1935 + 2148 مضيء بشكل خافت في البيانات. ارتدت الإشارة لأنها كانت مكونة من موجات راديو “مستقطبة دائريًا”، مما يعني أن اتجاه الموجات يدور أثناء انتقال الإشارة عبر الفضاء.
عيوننا ولا يمكنهم التمييز بين الضوء المستقطب دائريًا والضوء العادي غير المستقطب. ومع ذلك، يعمل ASKAP كزوج من النظارات الشمسية بولارويد، حيث يحجب الوهج من آلاف المصادر العادية.
بعد الكشف الأولي، لقد قمنا بملاحظات إضافية على مدى عدة أشهر باستخدام ASKAP وهو أيضًا التلسكوب الراديوي الأكثر حساسية في جنوب إفريقيا.
ينتمي ASKAP إلى الفئة J1935+2148 الراديو طويل المدى الجديد نسبيًا غير مستقر. تم اكتشاف اثنين آخرين فقط، وتعد فترة ASKAP J1935+2148 البالغة 53.8 دقيقة هي الأطول.
لكن، فترة طويلة بشكل استثنائي هي مجرد البداية. نظر ASKAP إلى J1935+2148 في ثلاثة أوضاع أو أوضاع مختلفة.
في المرحلة الأولى، نرى نبضات مستقطبة خطية (وليس دائرية). يستمر من 10 إلى 50 ثانية. وفي المرحلة الثانية توجد نبضات ضعيفة جداً ومستقطبة بشكل دائري. ويستمر حوالي 370 مللي ثانية فقط. المرحلة الثالثة هي مرحلة الهدوء أو الملل، دون أي نبض.
هذه الأوضاع المختلفة والتبديل بينها، يمكن أن تحدث بسبب المجالات المغناطيسية المعقدة وتفاعل المجالات المغناطيسية القوية مع البلازما المتدفقة من المصدر والفضاء المحيط.
ويمكن رؤية أنماط مماثلة في النجوم النيوترونية. لكن فهمنا الحالي للنجوم النيوترونية يشير إلى أنه لا يمكن أن تتمتع بعمر طويل كهذا.
يبقى أصل مثل هذه الإشارة طويلة الأمد لغزا عميقا، النجم النيوتروني الذي يدور ببطء هو المشتبه به الرئيسي. ومع ذلك، لا يمكننا استبعاد احتمال أن يكون الجسم قزمًا أبيض: رماد بحجم الأرض نفد وقوده من نجم محترق.
عادةً ما تتمتع الأقزام البيضاء بفترات دوران بطيئة. لكننا لا نعرف أي طريقة لتوليد إشارات الراديو التي نراها هنا. علاوة على ذلك، لا توجد أقزام بيضاء أخرى شديدة المغناطيسية في مكان قريب، مما يجعل تفسير النجم النيوتروني أكثر منطقية.
قد يكون أحد التفسيرات هو ذلك الجسم هو جزء من نظام ثنائي يدور فيه نجم نيوتروني أو قزم أبيض حول نجم آخر غير مرئي.
هذه المادة يمكن أن تؤدي النجوم النيوترونية أو الأقزام البيضاء إلى إعادة التفكير في فهمنا المستمر منذ عقود. وخاصة كيف تبث موجات الراديو وكيف يتواجد سكانها في مجرتنا. هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث لتأكيد ماهية هذه المادة، لكن العرض التوضيحي سيوفر معلومات قيمة حول فيزياء هذه الأجسام المتطرفة.
لا نعرف كم من الوقت ظل ASKAP J1935+2148 ينبعث إشارات الراديو. عادةً لا تبحث مسوحات علم الفلك الراديوي عن الأجسام ذات الفترات الطويلة. علاوة على ذلك، يتم الكشف عن الانبعاثات الراديوية من هذا المصدر فقط بنسبة 0.01% إلى 1.5% من الفترة المدارية، اعتمادًا على حالة الانبعاث.
لذلك كنا محظوظين جدًا لأننا تمكنا من رؤية ASKAP J1935+2148. ومن المحتمل أن يكون هناك العديد من الأجسام المماثلة في أجزاء أخرى من مجرتنا في انتظار معرفة ذلك.
*مانيشا كالبأستاذ بجامعة سيدني
**إميل لينزعالم أبحاث، الفضاء وعلم الفلك، CSIRO
